某课外研究小组，用含有较多杂质的铜，通过下列化学反应制取胆矾。请回答相关问题：pH控制可参考下列数据：物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH氢氧

题文

某课外研究小组，用含有较多杂质的铜（主要杂质为Fe），通过下列化学反应制取胆矾。请回答相关问题：



pH控制可参考下列数据：
物 质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
氢氧化铁
2.7
3.7
氢氧化亚铁
7.6
9.6
氢氧化铜
5.2
6.4
（1）试剂A可以选用                (填字母)
a. H₂O₂            b.氯水              c.酸性高锰酸钾
（2）Cu(OH)₂的作用是                ，还可以用            （填一种试剂）代替；
（3）操作2包含3个基本实验操作，依次为         、         和过滤；
（4）某兴趣小组在对实验得到的胆矾进行结晶水实验的测定，小组成员经过讨论，采用以下方案：先对一定质量的胆矾灼烧失水，将加热后的固体放在干燥器中冷却，再测定出剩余固体的质量，然后根据固体质量变化计算水的质量，从而求算胆矾中的结晶水。
①加热所用到的仪器除了酒精灯、三角架之外还有                       。
②如果实验过程中测得的结晶水含量偏高，可能的原因有              （写出一种可能，忽律操作引起的误差）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）a （2分）
（2）调节pH，使三价铁离子完全沉淀；CuO（或CuCO₃或Cu₂(OH)₂CO₃）（2分）
（3）蒸发浓缩；冷却结晶（2分）
（4①坩埚、坩埚钳、泥三角（2分）
②硫酸铜可能部分分解（2分）

解析

通过并不复杂的实验流程图，考察了灼烧等基本实验设计的仪器、以及除杂试剂的选择、误差分析等基本实验知识。实验基础知识结合化学反应原理的考查是近几年的考试新形式。
(1)试剂A的作用是将二价铁氧化为三价铁，但又不能引入新的杂质，所以选a;(2) Cu(OH)₂的作用是调节pH，使三价铁离子完全沉淀, 还可以用CuO（或CuCO₃或Cu₂(OH)₂CO₃）代替；（3）从溶液中得到含有结晶水的化合物，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶再过滤的方法；（4）I．这是将固体灼烧，所以在坩埚中进行与之配套的仪器要写全。II．实验过程中测得的结晶水含量偏高，可能是硫酸铜部分分解。

考点

据考高分专家说，试题“某课外研究小组，用含有较多杂质的铜（主要.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。