Question

8．某實驗小組用工業(yè)上廢棄固體（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗銅和Fe₂（SO₄）₃晶體，設(shè)計的操作流程如下：

（1）除酒精燈和鐵架臺（或三腳架）外，①中所需的容器為坩堝；①和⑥中都用到的玻璃儀器為玻璃棒；步驟⑥用到的實驗操作步驟是蒸發(fā)．
（2）已知試劑x為過氧化氫，寫出H₂O₂與溶液B反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）某同學(xué)取少量的溶液B向其中加入過量的某種強氧化劑，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，放置一段時間后，溶液褪色，該同學(xué)猜測溶液褪色的原因是溶液中的SCN^-被過量的氧化劑氧化所致．
現(xiàn)給出以下試劑：1.0mol•L^-1硫酸、1.0mol•L^-1NaOH溶液、0.1mol•L^-1Fe₂（SO₄）₃；溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水．請你設(shè)計合理實驗驗證該同學(xué)的猜測是否合理．簡要說明實驗步驟和現(xiàn)象取少量褪色后的溶液于試管中，逐滴加入過量的20%KSCN溶液；如溶液變紅色，說明該同學(xué)的猜測是合理的，如不變紅色，說明猜測不合理（或滴加過量的0.1mol•L^-1Fe₂（SO₄）₃溶液，如溶液不變紅色，說明合理，若變紅色，說明猜測不合理）．

Answer 1

分析 廢棄固體煅燒Cu₂S與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，則固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物，稀硫酸溶解生成二價銅和三價鐵離子，再加過量的鐵將三價鐵還原成二價鐵，二價銅還原成銅單質(zhì)，過濾得固體B為銅和鐵的混合物，溶液B則為二價鐵溶液，加入試劑x氧化亞鐵離子得溶液C含三價鐵離子，進一步提純得到硫酸鐵晶體，以此解答該題．

解答 解：廢棄固體煅燒Cu₂S與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，則固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物，稀硫酸溶解生成二價銅和三價鐵離子，再加過量的鐵將三價鐵還原成二價鐵，二價銅還原成銅單質(zhì)，過濾得固體B為銅和鐵的混合物，溶液B則為二價鐵溶液，加入試劑x氧化亞鐵離子得溶液C含三價鐵離子，進一步提純得到硫酸鐵晶體，
（1）①灼燒固體應(yīng)該放在坩堝中，坩堝用坩堝鉗夾持；①灼燒操作和⑥溶液濃縮析出硫酸鐵晶體都用到玻璃棒，步驟⑥用到的實驗操作為蒸發(fā)，以得到晶體，
故答案為：坩堝；玻璃棒；蒸發(fā)；
（2）由于加入試劑x選用雙氧水做氧化劑，反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）重新加入硫氰化鉀溶液，若是溶液變紅，說明該同學(xué)猜測合理，否則不合理，方法為：取少量褪色后的溶液于試管中，逐滴加入過量的20%KSCN溶液，如溶液變紅色，說明乙同學(xué)的猜測是合理的，如不變紅色，說明猜測不合理，
故答案為：取少量褪色后的溶液于試管中，逐滴加入過量的20%KSCN溶液；如溶液變紅色，說明該同學(xué)的猜測是合理的，如不變紅色，說明猜測不合理（或滴加過量的0.1 mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液，如溶液不變紅色，說明合理，若變紅色，說明猜測不合理）．

點評 本題借助Fe₂（SO₄）₃固體的制取，為高頻考點，考查了實驗操作中儀器名稱、試劑選擇、硫酸鐵溶液配制、檢驗方案的試劑、離子方程式書寫等知識，題目綜合性較強，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力，本題難度中等．