Question

（16分）實(shí)驗(yàn)室由含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO₄·5H₂O）和石膏（CaSO₄·2H₂O）的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：

    相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見(jiàn)下表。

溫度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
膽礬	32	44.6	61.8[	83.8	114

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）紅褐色濾渣的主要成分是               （寫(xiě)化學(xué)式）。

（2）在進(jìn)行操作I時(shí)的最佳溫度是            ℃。

（3）從溶液中分離出產(chǎn)品II的操作II應(yīng)為           、過(guò)濾、        、干燥。

（4）取樣檢驗(yàn)步驟中檢驗(yàn)的是Fe³⁺，檢驗(yàn)Fe³⁺最靈敏的試劑是大家熟知的KSCN，可以檢驗(yàn)痕量的Fe³⁺。還可用KI來(lái)檢驗(yàn)：2Fe³⁺+2I^－2Fe²⁺+I₂，有資料認(rèn)為這可能是一個(gè)可逆反應(yīng)。Fe³⁺與I^－反應(yīng)后的溶液顯深紅色，它是I₂溶于KI溶液的顏色。為探究該深紅色溶液中是否含F(xiàn)e³⁺，進(jìn)而證明這是否是一個(gè)可逆反應(yīng)，試?yán)�用�?shí)驗(yàn)室常用儀器、用品及以下試劑設(shè)計(jì)方案并填寫(xiě)位于答題卷的下表。0.1 mol/L的FeCl₃、KI、KSCN、NaOH、H₂SO₄、KMnO₄溶液，CCl₄，蒸餾水。

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	在試管中加入少量FeCl3溶液和      （填少量、過(guò)量）的KI溶液。	深紅色如期出現(xiàn)
②	將試管中的混合溶液轉(zhuǎn)移至         （填儀器）中，倒入一定量的        ，                                 。
③

 

Answer 1

【答案】

（1）Fe(OH)₃（2分）      （2）100（2分）       （3）冷卻結(jié)晶  洗滌（2分）

（4）（10分）

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	過(guò)量（2分）
②	分液漏斗（1分）；CCl4（1分）；塞住活塞，充分振蕩（萃�。�，靜置（1分）	液體分層，上層接近無(wú)色，下層紫紅色（1分）
③	打開(kāi)活塞，先放出下層液體，再?gòu)姆忠郝┒返纳峡谥械钩鏊畬佑谠嚬苤�，加入KSCN溶液（2分）	出現(xiàn)血紅色，則反應(yīng)后的混合物中含F(xiàn)e3+，進(jìn)而證明這的確是一個(gè)可逆反應(yīng)；反之則不含F(xiàn)e3+，進(jìn)而證明不是一個(gè)可逆反應(yīng)（2分）

【解析】（1）常見(jiàn)的紅褐色沉淀是氫氧化鐵。

（2）根據(jù)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度可知，膽礬的溶解度隨溫度的升高而增大，但石膏的溶解度隨溫度的升高而降低，所以趁熱過(guò)濾的溫度應(yīng)是100℃為宜，這樣過(guò)濾得到的主要是石膏。

（3）趁熱過(guò)濾得到的濾液是熱的硫酸銅飽和溶液，所以通過(guò)冷卻結(jié)晶即得到膽礬，然后過(guò)濾，洗滌，干燥即可。

（4）若碘化鉀不足，則氯化鐵一定過(guò)量，因此進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng)。所以碘化鉀應(yīng)是過(guò)量的，即在過(guò)量的情況下，若仍能檢驗(yàn)出鐵離子，則可注明反應(yīng)是可逆反應(yīng)。因?yàn)榉磻?yīng)中有碘單質(zhì)生成，所以為了分離出單質(zhì)碘，需要通過(guò)萃取，萃取需要分液漏斗。萃取之和向水溶液中滴入適量的KSCN溶液來(lái)檢驗(yàn)鐵離子的存在即可。