Question

孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO4?5H2O及纳米材料G，

孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO4?5H2O及纳米材料G，步骤如图所示：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+．从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①最佳为______（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为______（填代号）．a．KMnO4/H+　　　　　b．Cl2 c．H2O2 d．KSCN沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化学式为______，加入CuO作用是______．（2）由溶液C获得CuSO4?5H2O，需要经过______操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是______．（3）制备纳米材料G时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入）______（填化学式）．写出该反应的化学方程式______．（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，取用KMnO4标准溶液应使用______．取A溶液稀释一定倍数后，用KMnO4标准溶液滴定，终点现象为______．

Answer 1

（1）选择“最佳试剂”，是加入试剂能达到实验目的，又不引入新杂质．溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，溶液A加入试剂①将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，若加入高锰酸钾，引入K⁺、Mn²⁺等，故a错误；若加入氯气，会引入氯离子，故b错误；加入双氧水，双氧水是一种绿色试剂，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，不会引入杂质，故c正确；项正确；若加入KSCN溶液，不能氧化亚铁离子，故d错误，
检验溶液中Fe³⁺，使用的试剂是KSCN溶液，溶液变成血红色，是Fe³⁺的特征反应，
溶液B加入CuO调节溶液pH值，使Fe³⁺的水解生成氢氧化铁沉淀而除去，淀D中除了过量的CuO外，还含有Fe（OH）₃，
故答案为：c；d；Fe（OH）₃；调节溶液pH值，使Fe³⁺的水解生成氢氧化铁沉淀而除去；
（2）由溶液制得晶体，应进行蒸发、冷却结晶、过滤等操作；
过滤操作一般要用到三种玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒．玻璃棒的作用是引流，避免液体外溅，
故答案为：蒸发、冷却结晶、过滤；引流；
（3）根据流程图知，生成的气体F为二氧化碳，在氯化钙溶液中通入氨气、二氧化碳制备碳酸钙纳米材料．因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应，同时二氧化碳在水中的溶解度很小，因此，要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气，在碱性溶液中通入二氧化碳，增加二氧化碳的溶解度，从而生成碳酸钙，反应方程式为：2NH₃+CO₂+CaCl₂+H₂O=CaCO₃+2NH₄Cl，
故答案为：NH₃；2NH₃+CO₂+CaCl₂+H₂O=CaCO₃+2NH₄Cl；
（4）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，碱式滴定管下端有一段橡胶管，橡胶管能被酸性高锰酸钾氧化，故应选择酸式滴定管；
滴定时滴入最后一滴，高锰酸钾不反应，溶液变成紫红色并保持半分钟说明滴定到达终点，
故答案为：酸式滴定管，溶液变成紫红色并保持半分钟内不褪色．