Question

16．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，實驗室以孔雀石為原料制備CuSO₄•5H₂O及CaCO₃，步驟如下：

試回答下列問題：
（1）在未加入H₂O₂的溶液A中，存在的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．向溶液A中加入H₂O₂，H₂O₂在該反應中氧化Fe²⁺的離子反應方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．實驗室選用H₂O₂而不用Cl₂作氧化劑．除考慮環(huán)保因素外，另一原因是不引入雜質Cl^-離子．
（2）由溶液C獲得CuSO₄•5H₂O，需要經(jīng)過加熱濃縮，冷卻結晶，過濾等操作．除燒杯、漏斗外，過濾操作還需用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是引流．
（3）制備CaCO₃時，發(fā)生反應的化學方程式是CO₂+CaCl₂+2NH₃•H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O；若實驗過程中有氨氣逸出，可選用下列裝置中的B（填代號）裝置吸收氨氣．（燒杯中的液體都為水）

Answer 1

分析 孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，加入稀硫酸溶解反應生成二氧化碳，硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液A，過濾得到二氧化硅，在溶液A中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氧化銅調節(jié)溶液的PH生成氫氧化鐵沉淀，過濾得到溶液C為硫酸銅溶液，通過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，干燥得到硫酸銅晶體，二氧化碳通入加入氨水的氯化鈣溶液生成碳酸鈣沉淀，
（1）向溶液A中加入H₂O₂，過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，過氧化氫被還原產(chǎn)物為水無污染，氯氣做氧化劑會引入雜質離子氯離子；
（2）硫酸銅溶液通過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，干燥得到硫酸銅晶體，過濾裝置中用到的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）氯化鈣溶液中加入氨水后再通入二氧化碳會生成碳酸鈣沉淀和氯化銨，氨氣是極易溶于水的氣體吸收需要放置倒吸．

解答 解：孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，加入稀硫酸溶解反應生成二氧化碳，硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液A，過濾得到二氧化硅，在溶液A中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氧化銅調節(jié)溶液的PH生成氫氧化鐵沉淀，過濾得到溶液C為硫酸銅溶液，通過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，干燥得到硫酸銅晶體，二氧化碳通入加入氨水的氯化鈣溶液生成碳酸鈣沉淀，
（1）在未加入H₂O₂的溶液A中，存在的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．向溶液A中加入H₂O₂，過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，H₂O₂在該反應中氧化Fe²⁺的離子反應方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，過氧化氫被還原產(chǎn)物為水無污染，氯氣做氧化劑會引入雜質離子氯離子，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；Cl^-；
（2）硫酸銅溶液通過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，干燥得到硫酸銅晶體，過濾裝置中用到的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、漏斗，該儀器在此操作中的主要作用是引流作用，
故答案為：冷卻結晶；　引流；
（3）氯化鈣溶液中加入氨水后再通入二氧化碳會生成碳酸鈣沉淀和氯化銨，反應的化學方程式為：CO₂+CaCl₂+2NH₃•H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O，氨氣是極易溶于水的氣體吸收需要放置倒吸，裝置圖中只有B能充分吸收氨氣且不發(fā)生倒吸，A倒吸后會到西道發(fā)生裝置中，CD和導氣管直接插入溶液一樣不能防止倒吸，故選B，
故答案為：B．

點評 本題考查了物質的分離提純過程分析判斷，主要是雜質除去的試劑選擇和物質性質的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．