Question

孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石為原料可制備CuSO4·5H2O及納米材料G，步驟如下：

 

請回答下列問題：

(1)溶液A中的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中，試劑①最佳為_______(填代號)。

a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.HNO3

沉淀D中除了過量的CuO外，還存在另一種固體，其化學式為______________。加入CuO的作用是_____________________。

(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O，需要經過一系列操作。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______________。

(3)制備納米材料G時，應向CaCl2溶液中先通入(或先加入) _______ (填化學式)。寫出該反應的化學方程式_______________________________________。

(4)欲測定溶液A中Fe2+的濃度，可用KMnO4標準溶液滴定，取用KMnO4標準溶液應用_______ (填寫儀器名稱)；取A溶液稀釋一定倍數后，用KMnO4標準溶液滴定，終點現象為_______。

 

Answer 1

(1)c Fe(OH)3 調節溶液的pH，促進Fe3+的水解

(2)引流

(3)NH3 2NH3+CO2+H2O+CaCl2=CaCO3↓+2NH4Cl

(4)酸式滴定管(或移液管)

當滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紫色且半分鐘內顏色不變化

【解析】根據題意可分析出該工業流程為：

 

(1)要除去溶液A中的Fe2+，應把Fe2+氧化為Fe3+，試劑①應為綠色氧化劑H2O2，加CuO的目的是降低H+濃度，使Fe3+水解為Fe(OH)3而除去。

(2)過濾時應用玻璃棒引流。

(3)由氣體E為CO2，且和CaCl2溶液和氣體F反應生成納米材料和NH4Cl可知納米材料G應為CaCO3。氣體E為CO2，與CaCl2不反應，應使CaCl2溶液呈堿性才能與CO2反應，由生成NH4Cl可知F氣體應是NH3。

(4)KMnO4溶液具有強氧化性，只能用酸式滴定管盛放。KMnO4溶液呈紫紅色，當KMnO4過量時顯示淺紫色