Question

孔雀石的主要成分是CuCO₃?Cu（OH）₂，還含有少量的SiO₂和鐵的化合物．實驗室以孔雀石為原料制備CuSO₄?5H₂O的步驟如下：

請回答下列問題：
（1）溶液A的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若要檢驗溶液A中Fe²⁺的最適宜選用的試劑為

a

（填代號）．
a．KMnO₄b．鐵粉c．NaCld．KSCN
（2）向溶液A中加入H₂O₂的目的是將溶液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，寫出該反應的離子方程式：

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

；實驗室選用H₂O₂而不用Cl₂作氧化劑，除考慮環保因素外，另一原因是

不會引入新的雜質離子

．
（3）由溶液C獲得CuSO₄?5H₂O，需要經過加熱蒸發，

冷卻結晶

，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

引流

．
（4）將制得的膽礬樣品用熱重儀進行熱重分析，熱重儀原理及熱重計錄如下表：

寫出212-250℃溫度范圍內發生反應的化學方程式：

CuSO₄?H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價鐵，使高錳酸鉀褪色；
（2）根據H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0的產物解答；
（3）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結晶法；過濾時要用到玻璃棒引流；
（4）由圖象中物質的變化情況分析硫酸銅晶體分解的最低溫度，依據212-250℃溫度范圍內固體物質的質量數據進行分析即可，依據信息中關于反應的敘述書寫方程式即可．

解答：解：（1）亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價鐵離子，使高錳酸鉀褪色，是檢驗溶液A中Fe²⁺的最佳試劑，
故答案為：a；
（2）H₂O₂具有氧化性，在該反應中作氧化劑，亞鐵離子具有還原性，發生H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0，H₂O₂與Fe²⁺反應生成的H₂0為溶劑無污染，不會引入新的雜質離子，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；不會引入新的雜質離子；
（3）由溶液制取晶體，需經過加熱濃縮，冷卻結晶才可得到，在過濾操作中，除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需的一種玻璃儀器是玻璃棒，它的作用是引流，
故答案為：冷卻結晶；引流；
（4）由圖分析可知，CuSO₄?5H₂O受熱到45℃時開始脫水分解，212℃時可得到較穩定的一種中間物，在212℃時失去的水的質量為0.375g-0.267g=0.108g，根據反應的化學方程式：
CuSO₄?5H₂O

△   .

CuSO₄?（5-n）H₂O+nH₂O
250                             18n
0.375g                          0.108g   
解得n=4，212℃時可得到較穩定的一種中間物為CuSO₄?H₂O
248℃時可得到較穩定的一種中間物，根據反應的化學方程式：
CuSO₄?H₂O

△   .

CuSO₄?（1-n）H₂O+nH₂O
178                              18n
0.267g                           0.267g-0.240g=0.027g
解得n=1，248℃時可得到較穩定的一種中間物為CuSO₄，212-250℃溫度范圍內發生反應的化學方程式為CuSO₄?H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O，
故答案為：CuSO₄?H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O．

點評：本題考查常見金屬的單質及其化合物的應用和硫酸銅結晶水含量的測定，掌握物質的制取和提純、離子的檢驗等實驗操作，分析圖象信息是完成本題目的關鍵，題目較為綜合，難度中等．