Question

【題目】孔雀石的主要成分為Cu2（OH）2CO3 ， 還含少量二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的氧化物及硅的氧化物．如圖1是實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備膽礬晶體的流程圖：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）溶液A中的金屬離子有 ． 從下列所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中試劑①為（填代號(hào)）
a、KMnO4 b、HNO3c、H2O2 d、Cl2
（2）根據(jù)圖2有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上加入試劑①氧化操作時(shí)應(yīng)采取的措施是：溶液溫度控制在℃，pH控制在 ， 氧化時(shí)間為小時(shí)左右．
（3）欲測(cè)定溶液A中Fe2+的濃度，可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)中MnO4﹣還原為Mn2+ ， 取A溶液20.00mL，用去0.0240mol/L KMnO4溶液16.00mL時(shí)，恰好達(dá)到滴定終點(diǎn)，則A溶液中Fe2+濃度為mol/L．
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液C中Fe3+是否完全除去（寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論） ．
（5）由溶液C獲得膽礬晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、、過濾等操作．除燒杯漏斗外過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是 ．
（6）為測(cè)定膽礬中結(jié)晶水?dāng)?shù)目，稱取24.8g硫酸銅晶體盛裝在干燥的
（填儀器名稱）里，灼燒至質(zhì)量不再改變時(shí)，稱量粉末的質(zhì)量為16.0g．，則計(jì)算得膽礬（CuSO4nH2O）中n=（計(jì)算結(jié)果精確到0.1）．

Answer 1

【答案】
（1）Cu2+、Fe2+、Fe3+；c
（2）80；1.5；4
（3）0.096
（4）取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說(shuō)明Fe3+已完全除去；若溶液變紅色，則說(shuō)明Fe3+未完全除去
（5）冷卻結(jié)晶；引流
（6）坩堝；4.9
【解析】解：（1）分析可知溶液A溶液A中的金屬離子有：Cu2+、Fe2+、Fe3+ ， “試劑1”的目的是將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ， 且不能引進(jìn)雜質(zhì)，加入雙氧水，雙氧水是一種綠色試劑，將Fe2+氧化為Fe3+ ， 不會(huì)引入雜質(zhì)，故選c，
所以答案是：Cu2+、Fe2+、Fe3+；c；（2）根據(jù)如圖2有關(guān)數(shù)據(jù)可知，pH值相等時(shí)溫度越高Fe2+轉(zhuǎn)化率越高，溫度相等時(shí)pH值越小Fe2+轉(zhuǎn)化率越高，所以工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)采取的措施是溶液溫度控制在80℃，pH控制在1.5，氧化時(shí)間為4小時(shí)左右Fe2+轉(zhuǎn)化率達(dá)到較大值，4小時(shí)以后變化不大，
所以答案是：80；1.5；4；（3）Fe2+溶液與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中MnO4﹣被還原為Mn2+ ， 反應(yīng)的離子方程式為MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，根據(jù)離子方程可知MnO4﹣～5Fe2+ ， 用去 KMnO4的物質(zhì)的量為16.00mL×0.0240mol/L=3.84×10﹣4mol，所以A溶液中Fe2+濃度為 =0.096mol/L，
所以答案是：0.096；（4）鐵離子的檢驗(yàn)方法為取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說(shuō)明Fe3+已完全除去；若溶液變紅色，則說(shuō)明Fe3+未完全除去，
所以答案是：取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說(shuō)明Fe3+已完全除去；若溶液變紅色，則說(shuō)明Fe3+未完全除去；（5）由溶液C獲得膽礬晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到五水硫酸銅，除燒杯漏斗外過濾操作還用到另一玻璃儀器為玻璃棒，該儀器在此操作中的主要作用是引流，
所以答案是：冷卻結(jié)晶；引流；（6）稱取24.8g硫酸銅晶體CuSO4nH2O，盛裝在干燥的坩堝中灼燒至質(zhì)量不再改變時(shí)，稱量粉末的質(zhì)量為16.0g硫酸銅，物質(zhì)的量= =0.1mol，
CuSO4nH2O物質(zhì)的量為0.1mol，M=248g/mol，
質(zhì)量減少為水的質(zhì)量，水物質(zhì)的量= =0.49mol，
則n=4.9
所以答案是：坩堝；4.9：