Question

12．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、SI的化合物，實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO₄•5H₂O及CaCO，步驟如下：

請(qǐng)問答下列問題
（1）濾渣A的化學(xué)式為SiO₂．
（2）溶液B中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe²⁺，要除去其中的Fe^2-和Fe³⁺，應(yīng)從下列所給試劑中選擇：試劑①為b，試劑②為e（填代號(hào)）．
a．KMnO₄b．H₂O₂c．Cl₂d．NH₃•H₂Oe．CuO
（3）要檢驗(yàn)溶液C中的Fe²⁺是否完全被氧化，可加入鐵氰化鉀溶液．
（4）由溶液D獲得CuSO₄•5H₂O，需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶、過濾等操作．
（5）制備CaCO₃時(shí)，應(yīng)向CaCl₂溶液中先通入氨氣（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 制備CuSO₄•5H₂O及CaCO₃步驟：孔雀石主要成分Cu₂（OH）₂CO₃，其中還含少量Fe、Si的化合物．鐵元素以+2、+3價(jià)存在，孔雀石與硫酸反應(yīng)中，少量Fe的氧化物均與硫酸反應(yīng)，只有SiO₂不反應(yīng)，溶液A中含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，實(shí)現(xiàn)由溶液B至溶液C轉(zhuǎn)化，目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，試劑①應(yīng)為氧化劑，且不能引入新的雜質(zhì)，則溶液C中含Cu²⁺、Fe³⁺，加CuO促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，所以溶液D中主要為硫酸銅，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuSO₄•5H₂O；制備CaCO₃時(shí)，先通入氨氣，增大二氧化碳的溶解，生成碳酸銨與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣、氯化銨，則過濾可得到CaCO₃，以此來解答．

解答 解：（1）制備CuSO₄•5H₂O及CaCO₃步驟：孔雀石主要成分Cu₂（OH）₂CO₃，其中還含少量Fe、Si的化合物．鐵元素以+2、+3價(jià)存在，孔雀石與硫酸反應(yīng)中，少量Fe的氧化物均與硫酸反應(yīng)，Si的化合物SiO₂與酸不反應(yīng)，所以濾渣A為SiO₂，
故答案為：SiO₂；
（2）溶液A中含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，B應(yīng)為含F(xiàn)e³⁺的溶液，則試劑①應(yīng)將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，為不引入新的雜質(zhì)，可用H₂O₂為氧化劑，發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+4H₂O，溶液C中含Cu²⁺、Fe³⁺，加CuO促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，不引入新的雜質(zhì)，
故答案為：b；e；
（3）Fe²⁺與鐵氰化鉀K₃[Fe（CN）₆]反應(yīng)生成具有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀：2[Fe（CN）₆]^3-+3Fe²⁺═Fe₃[[Fe（CN）₆]₂↓，因此取少量溶液C于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，若不出現(xiàn)藍(lán)色，表明Fe²⁺完全被氧化，
故答案為：鐵氰化鉀；
（4）從溶液中要析出晶體CuSO₄•5H₂O，采用冷卻結(jié)晶法，然后進(jìn)行過濾等操作，所以需經(jīng)過加熱濃縮，冷卻結(jié)晶才可得到CuSO₄•5H₂O，
故答案為：冷卻結(jié)晶；
（5）二氧化碳在水中的溶解度小，氨氣極易溶于水，CaCl₂溶液不能與CO₂反應(yīng)，加入堿能反應(yīng)，但又不能引入雜質(zhì)，所以應(yīng)先通入NH₃，
故答案為：氨氣．

點(diǎn)評(píng) 本題通過制備CuSO₄•5H₂O及CaCO₃實(shí)驗(yàn)，考查了常見金屬的單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用，考查了物質(zhì)的制取和提純等實(shí)驗(yàn)操作，注意常見基本實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)，注意鐵、銅、硅等元素化合物的性質(zhì)，題目難度中等．