Question

孔雀石的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O晶体的流程图：

（1）试剂A的化学式是_____________；操作Ⅰ的名称是______________；

（2）生成气体X的化学方程式为：_________________________________。

（3）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe^2＋转化为Fe^3＋，试剂B最好选用_________

A．酸性KMnO₄溶液     B．双氧水     C．浓硝酸    D．氯水

（4）已知：

①试剂C的使用是为了调节溶液的pH，使Fe^3＋转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用__________：

A．稀硫酸     B．NaOH溶液      C．氨水      D．CuO

②为完全除去溶液c中的Fe^3＋而又不使Cu^2＋沉淀，则应调节溶液pH的范围为__________。

（5）请设计一种实验方案检验溶液中Fe^3＋是否完全除去（写出操作步骤、现象和结论）         ______。

Answer

（1）H2SO4 过滤；

（2）Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑。

（3）B；

（4）D；3．7～4．8

（5）取待检溶液少许，加入KSCN溶液，若溶液不变红色，说明Fe3＋已完全除去；若溶液变红色，则说明Fe3＋未完全除去

【解析】

试题分析：（1）Cu2（OH）2CO3可与酸反应生成二氧化碳气体，目的是制备CuSO4·5H2O晶体，试剂A的化学式是H2SO4；操作Ⅰ是把固体与液体分离，所以操作Ⅰ的名称是过滤；

（2）Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成二氧化碳的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4==2CuSO4＋3H2O＋CO2↑。

（3）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，双氧水为绿色氧化剂发生还原反应的产物是水，试剂B最好选用双氧水，答案选B。

（4）①CuO可与酸反应，使溶液的pH增大，由于不能引入新杂质，所以 C宜选用CuO，答案选D。

②根据表格数据，为完全除去溶液c中的Fe3＋而又不使Cu2＋沉淀，则应调节溶液pH的范围为 3．7～4．8。

（5）Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色溶液，所以取待检溶液少许，加入KSCN溶液，若溶液不变红色，说明Fe3＋已完全除去；若溶液变红色，则说明Fe3＋未完全除去。

考点：本题主要是考查物质制备工艺流程图分析与有关判断

【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度（原料是否廉价易得）、环保角度（是否符合绿色化学的要求）、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）→根据什么理论→所以有什么变化→结论。