Question

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O及纳米材料G，步骤如下：

请回答下列问题：
(1)溶液A中的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。从下列所给试剂中选择：实验步骤中，试剂①最佳为_______(填代号)。
a.KMnO₄          b.(NH₄)₂S          c.H₂O₂          d.HNO₃
沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化学式为______________。加入CuO的作用是_____________________。
(2)由溶液C获得CuSO₄·5H₂O，需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是______________。
(3)制备纳米材料G时，应向CaCl₂溶液中先通入(或先加入) _______ (填化学式)。写出该反应的化学方程式_______________________________________。
(4)欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，可用KMnO₄标准溶液滴定，取用KMnO₄标准溶液应用_______ (填写仪器名称)；取A溶液稀释一定倍数后，用KMnO₄标准溶液滴定，终点现象为_______。

Answer 1

(1)c       Fe(OH)₃      调节溶液的pH，促进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)
当滴入最后一滴KMnO₄溶液时，溶液变成浅紫色且半分钟内颜色不变化

根据题意可分析出该工业流程为：

(1)要除去溶液A中的Fe²⁺，应把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，试剂①应为绿色氧化剂H₂O₂，加CuO的目的是降低H⁺浓度，使Fe³⁺水解为Fe(OH)₃而除去。
(2)过滤时应用玻璃棒引流。
(3)由气体E为CO₂，且和CaCl₂溶液和气体F反应生成纳米材料和NH₄Cl可知纳米材料G应为CaCO₃。气体E为CO₂，与CaCl₂不反应，应使CaCl₂溶液呈碱性才能与CO₂反应，由生成NH₄Cl可知F气体应是NH₃。
(4)KMnO₄溶液具有强氧化性，只能用酸式滴定管盛放。KMnO₄溶液呈紫红色，当KMnO₄过量时显示浅紫色