某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。已知：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+。（1）操作①的名称为____。，（2

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某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO₄·5H₂O。

已知：Cu⁺在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu²⁺。
（1）操作①的名称为____。，
（2）若固体①的成分为混合物，则其成分的化学式为____。
（3）将H₂O₂加入滤液①中，发生反应的离子方程式为。
（4）调pH可选用的药品为____。

A．NaOH溶液

B．CuO

C．氨水

D．CuCO₃

（5）获得的CuSO₄·5H₂O晶体表面附着杂质离子，常用酒精洗涤的原因是。

答案

⑴过滤（1分）⑵SiO₂、Cu（2分答错0分，答不全1分，下同）⑶2Fe²^＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe³^＋＋2H₂O⑷B D （2分）⑸减少CuSO₄·5H₂O晶体的损失。（2分）

解析

Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，生成蓝色溶液和红色物质铜，Fe₃O₄与硫酸反应生成Fe₂(SO₄)₃和FeSO₄，Fe³^＋要与部分Cu反应，SiO₂不与H₂SO₄反应，⑴操作①为过滤，将不溶于酸的SiO₂和末反应的铜分离出去，故答案：⑴过滤（1分）⑵SiO₂、Cu；⑶将H₂O₂加入滤液①中，将Fe²^＋氧化成Fe³^＋便于用水解的方法分离，2Fe²^＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe³^＋＋2H₂O，答案：2Fe²^＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe³^＋＋2H₂O；⑷Fe³^＋沉淀的pH为1.1-3.2，可以用CuO和CuCO₃调pH，促进Fe³^＋＋3H₂O

Fe(OH)₃＋3H^＋水解平衡向正向移动，不用NaOH，NH₃·H₂O,生成Na₂SO₄,(NH₄)₂SO₄难以除去，答案：B D；⑸酒精分子极性校小，CuSO₄·5H₂O晶体在其中的溶解度小，减少CuSO₄·5H₂O晶体的损失，提高产率。答案：减少CuSO₄·5H₂O晶体的损失，提高产率。
考点:实验探究、铜及其化合物

举一反三

某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。

（1）装置B中发生反应的化学方程式是。
（2）虚线框图C的气体收集装置是下图中的（选填字母编号）。

（3）反应停止，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28．8g。再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

试剂a的化学式是            ，试剂b的化学式是            ；加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)                                  。
（4）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究。首先提出假设。假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；假设2：
                                                                  ；为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是
                                                                       。
（5）根据所给数据，可计算出反应后B装置中铁元素的质量分数为              。

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ZnO具有抗菌性，也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下：

已知此溶液中Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺形成氢氧化物的pH如下表：

离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe²⁺	6.4	8.4
Fe³⁺	2.4	3.1
Cu²⁺	5.2	6.7
Zn²⁺	6.8	9

(1)实验室中用98％H₂SO₄来配制100 mL60％稀硫酸所需使用的玻璃仪器有：烧杯、量筒、    、     、           。
(2)写出在A中加H₂O₂的离子方程式：                    。
(3)向A中可以加入           (写化学式)调节溶液pH范围在        之间；沉淀C为        。
(4)碱式碳酸锌[Zn₃(OH)₄CO₃·H₂O]焙烧制备活性ZnO的化学方程式为                    。

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三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知，固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃，产生的气体中含有CO、CO₂。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：①蒸馏水②3％H₂O₂溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO₄溶液⑨2％KSCN溶液⑩苯酚溶液
I．若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO₂生成，应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内)                           。
Ⅱ．探究固体产物中铁元素的存在形式。
（1）提出合理假设
假设1：只有Fe；
假设2：只有FeO；
假设3：
（2）设计实验方案并实验验证
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体。
步骤2：取少量上述不溶固体放人试管中，加入足量       溶液，充分振荡。若固体无明显变化，则假设     成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为                          。
步骤3：取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量         ，振荡后静置。若溶液基本无色，则假设            成立；若溶液呈          ，则假设3成立。
（3）问题讨论
若固体产物中FeO含量较少，用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论)：
Ⅲ．拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe²⁺的溶液中，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；若再滴加过量氯水，却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO₄^2-”，试写出该反应的离子方程式                          。

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已知Fe(NO₃)₂受热分解产物为金属氧化物、NO₂和O₂，请完成表格内容并回答相关问题：
（1）对固体产物中Fe化合价的猜想：
猜想一：只显+2价猜想二：只显+3价；猜想三：。
（2）为证明猜想二通过完成下表加以验证。供选试剂有： 0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L H₂SO₄溶液、3％H₂O₂溶液、0.1 mol/LKSCN溶液、蒸馏水。（仪器自添）

实验操作	现象	目的或结论
步骤1：取适量上述热分解后的固体于试管中，加入0.1 mol/L H₂SO₄溶液使其充分溶解，将上层清液分加到A、B两支试管中		溶解固体产物
步骤2：		溶液中含有Fe³⁺
步骤3：		溶液中不含 Fe²⁺

经验证，猜想二正确，请写出Fe(NO₃)₂热分解的化学方程式。
（3）某同学将带火星的木条伸入该分解反应产生的气体中，木条复燃，由此他得出“NO₂能支持燃烧的结论”。请你判断该结论是否正确？并说明理由。

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氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，再滴加双氧水，立即出现血红色，后红色又褪去呈黄色并伴有气泡产生，针对该实验现象，某实验小组的同学进行了探究
一、现象分析
假设A：气泡是H₂O₂分解产生的O₂
假设B：气泡是KSCN被氧化为N₂、SO₂、CO₂等
假设C：红色褪去的原因是KSCN被氧化成了其它物质
二、实验探究
探究1

实验操作	实验现象	结论
①1mL 0.1mol/L的FeCl₂溶液中加2滴KSCN溶液	溶液不变红	Fe²⁺遇SCN^-不变红
②向①的溶液中加3%的H₂O₂1滴并振荡	立即出现血红色振荡后不褪色	加入H₂O₂后溶液中出现了 (离子符号)
③向②的溶液中继续加H₂O₂溶液	溶液中出现大量气泡血红色褪去
④用带火星的木条检验③中的气体	木条复燃	则假设成立

探究2

实验操作	实验现象	结论
①取2ml KSCN溶液向其中加入几滴BaCl₂溶液和稀盐酸	无明显现象
②向①所得的溶液中滴加3%的H₂O₂	溶液中出现白色沉淀并有少量气泡	白色沉淀为BaSO₄
③将6%的H₂O₂溶液加入KSCN固体中，生成的气体依次通过品红溶液，酸性KMnO₄溶液和澄清的石灰水		KSCN被H₂O₂氧化生成了SO₂和CO₂气体

三、问题与讨论
(1)探究1中，H₂O₂分解速度很快的原因
(2)探究1中，说明还原性Fe²⁺         SCN^-
(3)探究2中，酸性KMnO₄溶液的作用是
能证明生成了CO₂的现象是
(4)若SCN ^-被H₂O₂氧化得到N₂、SO₂、CO₂和SO₄^2-，且SO₂与SO₄^2-的物质的量比为1:1，试写出该反应的离子方程式

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某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。已知：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+。（1）操作①的名称为____。 ，（2