题文
孔雀石主要含Cu2 (OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4·5 H2O及纳米材料G，主要步骤如下：
已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分别如下：
物质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe(OH)3
2.2
3.2
Fe(OH)2
7.6
9.6
Cu(OH)2
4.7
6.4
请回答下列问题：
（1）写出孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式 。
（2）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。要检验其中的Fe2+应选择下列试剂中的 。
a．KMnO4 b．NaOH c．H2O2 d．KSCN
（3）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂，把Fe2+氧化成Fe3+的目的是 。该工厂选用试剂①最好为下列中的 （填代号）。
a．H2O2 b．空气 c．Cl2 d．KSCN
（4）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是 。
（5）向溶液B中加入试剂②的化学式为 ，操作I的名称是 。
（6）气体E和气体F应该先通人CaCl2溶液中的是 （填化学式）。写出制备G和H的化学反应方程式 。
（7）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，反应中MnO4－还原为Mn2+，则该反应的离子方程式为 。取A溶液20.00 mL，用去0.0240mol／LKMnO4溶液16.00 mL时，恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2+浓度为 。
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）Cu2(OH)2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑（2分）
（2）a（1分）
（3）调节溶液的PH时，Fe3+在Cu2+开始沉淀之前就能沉淀完全，从而把铁杂质除去（1分）
a（1分）
（4）溶液温度控制在80℃，PH控制在1.5，氧化时间为4小时左右（1分）
（5）CuO（1分） 过滤（1分）
（6）NH3（1分） 2NH3+CO2+CaCl2+H2O==CaCO3↓+2NH4Cl（2分）
（7）MnO4－+ 5Fe2+ + 8H+="==" Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O（2分） 0.0960mol/L（2分）
解析
（1）Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，和稀硫酸反应生成硫酸铜、CO2和水，反应式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑。
（2）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可选择a。
（3）要制备硫酸铜，则必须出去铁离子和亚铁离子。根据表中数据可知要通过沉淀法直接出去亚铁离子，则铜离子也将被同时除去，所以应该把亚铁离子氧化生成铁离子，然后再通过沉淀法出铁离子。因为当氢氧化铁完全沉淀后，铜离子还留在溶液中。所选择的氧化剂不能再引入新的杂质，所以应该选择绿色氧化剂双氧水。
（4）根据图像可知，在80℃pH等于1.5时转化率最高，所以应该控制的条件就是溶液温度控制在80℃，PH控制在1.5，氧化时间为4小时左右。
（5）要得到氢氧化铁沉淀，就有增大溶液的pH，同时还不能引入杂质，所以可选择氧化铜。要分离固液混合物，需要过滤。
（6）E是CO2，CO2和氯化钙是不反应的，要得到碳酸钙沉淀，就降低溶液的酸性，因此首先通入氨气，使溶液显碱性，然后在通入CO2即可生成碳酸钙和氯化铵。反应式为2NH3+CO2+CaCl2+H2O==CaCO3↓+2NH4Cl。
（7）参加反应的高锰酸钾是0.0240mol／L×0.016L＝0.000384mol，高锰酸钾氧化亚铁离子的方程式为MnO4－+ 5Fe2+ + 8H+="==" Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O，所以消耗的亚铁离子为0.000384mol×5＝0.00192mol，所以浓度为
。
考点
据考高分专家说，试题“孔雀石主要含Cu2 (OH)2CO3，还.....”主要考查你对 [离子反应 ]考点的理解。
离子反应
定义：
凡是有离子参加或离子生成的反应都是离子反应。
离子反应包括：复分解反应、氧化还原反应、络合反应、双水解反应
常见阳离子的检验方法：
离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式 K+焰色反应①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）——Na+焰色反应火焰分别呈黄色NH4+NaOH溶液(浓)向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体NH4++OH-=NH3↑+H2OAl3+加NaOH溶液向未知溶液中加入NaOH溶液加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Cu2+浓氨水向未知溶液中加入浓氨水加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀，该沉淀溶于过量浓氨水中，溶液呈深蓝色Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
Ag+①稀盐酸或可溶性盐酸盐②稀HNO3③氨水向未知溶液中加入稀盐酸再加入稀HNO3向过滤出的沉淀中加氨水生成白色沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+Ag++Cl-=AgCl↓Ba2+稀H2SO4或可溶性酸盐溶液向未知溶液中加入稀H2SO4再加入稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3Ba2++SO42-=BaSO4↓Fe3+KSCN溶液向未知溶液中加入KSCN溶液或加NaOH溶液或加苯酚变为血红色溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3加NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加苯酚溶液显紫色Fe3++6C6H6OH→[Fe(C6H5O)]3-+6H+Fe2+①加NaOH溶液向未知溶液中加入NaOH溶液并露置在空气中开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3②KMnO4 (H+)溶液向未知溶液中加入KMnO4(H+)溶液KMnO4(H+)紫色褪去MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O③K3[Fe(CN)6]向未知溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀3Fe2++2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2↓④KSCN溶液，新制的氯水加入KSCN溶液，新制的氯水加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3常见阴离子的检验方法：
离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式CO32-①BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O②稀盐酸、Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2＝CaCO3↓+H2OSO42-BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ba2++SO42-=BaSO4↓SO32-①BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体SO32-+2H+=H2O+SO2↑②稀盐酸、品红溶液加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色SO32-+2H+=H2O+SO2↑Cl-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓Br-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag++Br-=AgBr↓I-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag++I-=AgI↓②新制氯水，淀粉溶液向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝Ag++I-=AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝注意： 1．若SO42-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出，并滤去BaSO4，然后再用AgNO3检验Cl-。
2．检验SO32-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。
3．若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2+。
