Question

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的氧化物，實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO₄?5H₂O，步驟如圖：
（1）寫出Cu₂（OH）₂CO₃在水中的沉淀溶解平衡方程式

Cu₂（OH）₂CO₃（s）?2Cu²⁺（aq）+2OH^-（aq）+CO₃^2-（aq）

，溶液A的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．檢驗(yàn)溶液A中Fe³⁺的最佳試劑為

d

，試劑①為

c

（從下列所給字母中選填，下同）
a．KMnO₄b．KI c．H₂O₂d．KSCN
（2）寫出溶液A到溶液B的離子方程式

H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0

（3）試劑②是CuO，還可以是下列的

BC

，作用是

調(diào)節(jié)溶液pH值，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，除去Fe³⁺

．
a．CuCl₂       b．CuCO₃       c．Cu（OH）₂       d．CuSO₄
（4）沉淀C的化學(xué)式為

Fe（OH）₃

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)沉淀溶解平衡的書寫方法來回答，三價鐵的檢驗(yàn)用硫氰化鉀，用H₂O₂作氧化劑，除了不引入雜質(zhì)外還不會造成污染；
（2）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵離子；
（3）試劑②的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH值，降低酸性，使得鐵離子沉淀，但是銅離子不沉淀，不能引進(jìn)雜質(zhì)離子；
（4）根據(jù)鐵離子易水解，在酸性環(huán)境下水解更徹底來回答．

解答：解：（1）Cu₂（OH）₂CO₃在水中的沉淀溶解平衡方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃（s）?2Cu²⁺（aq）+2OH^-（aq）+CO₃^2-（aq），三價鐵的檢驗(yàn)用硫氰化鉀，會出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，用H₂O₂作氧化劑，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，不引入雜質(zhì)，還不會造成污染，故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃（s）?2Cu²⁺（aq）+2OH^-（aq）+CO₃^2-（aq）；
d；c；
（2）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，反應(yīng)的方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0，故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；
（3）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，試劑②應(yīng)為調(diào)節(jié)溶液pH值，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，除去Fe³⁺，且不能引入新的雜質(zhì)．
A．氯化銅不和酸反應(yīng)，并且會引進(jìn)雜質(zhì)離子氯離子，故A錯誤；
B．CuCO₃中和H⁺，溶液pH增大，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，不引入雜質(zhì)，故B正確；
C．Cu（OH）₂中和H⁺，溶液pH增大，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，不引入雜質(zhì)，故C正確；
D．硫酸銅不和酸反應(yīng)，并且會引進(jìn)雜質(zhì)離子硫酸根離子，故D錯誤；
故答案為：BC；調(diào)節(jié)溶液pH值，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，除去Fe³⁺；
（4）加入氧化銅，調(diào)節(jié)pH可以使得鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，但是銅離子不會沉淀，
故答案為：Fe（OH）₃．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、對裝置的理解評價、物質(zhì)分離提純除雜等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作以及在新情境下綜合運(yùn)用知識解決問題的能力．題目難度中等．要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力．注意基礎(chǔ)知識的全面掌握．