Question

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石為原料可制備CuSO₄·5H₂O及納米材料G，步驟如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)溶液A中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。從下列所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中，試劑①最佳為_(kāi)______(填代號(hào))。
a.KMnO₄          b.(NH₄)₂S          c.H₂O₂          d.HNO₃
沉淀D中除了過(guò)量的CuO外，還存在另一種固體，其化學(xué)式為_(kāi)_____________。加入CuO的作用是_____________________。
(2)由溶液C獲得CuSO₄·5H₂O，需要經(jīng)過(guò)一系列操作。除燒杯、漏斗外，過(guò)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______________。
(3)制備納米材料G時(shí)，應(yīng)向CaCl₂溶液中先通入(或先加入) _______ (填化學(xué)式)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________。
(4)欲測(cè)定溶液A中Fe²⁺的濃度，可用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，取用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)用_______ (填寫(xiě)儀器名稱(chēng))；取A溶液稀釋一定倍數(shù)后，用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象為_(kāi)______。

Answer 1

(1)c       Fe(OH)₃      調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)Fe³⁺的水解
(2)引流
(3)NH₃     2NH₃+CO₂+H₂O+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl
(4)酸式滴定管(或移液管)
當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，溶液變成淺紫色且半分鐘內(nèi)顏色不變化

根據(jù)題意可分析出該工業(yè)流程為：

(1)要除去溶液A中的Fe²⁺，應(yīng)把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，試劑①應(yīng)為綠色氧化劑H₂O₂，加CuO的目的是降低H⁺濃度，使Fe³⁺水解為Fe(OH)₃而除去。
(2)過(guò)濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流。
(3)由氣體E為CO₂，且和CaCl₂溶液和氣體F反應(yīng)生成納米材料和NH₄Cl可知納米材料G應(yīng)為CaCO₃。氣體E為CO₂，與CaCl₂不反應(yīng)，應(yīng)使CaCl₂溶液呈堿性才能與CO₂反應(yīng)，由生成NH₄Cl可知F氣體應(yīng)是NH₃。
(4)KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，只能用酸式滴定管盛放。KMnO₄溶液呈紫紅色，當(dāng)KMnO₄過(guò)量時(shí)顯示淺紫色