Question

下面是提純大理石（主要雜質(zhì)是氧化鐵）的流程圖：

按要求回答下列問題：
（1）在工業(yè)生產(chǎn)中，將塊狀大理石磨成粉末，并在反應(yīng)池中安裝攪拌機(jī)．目的是

 

．
由濾液B得到晶體B，操作過程包括

 

（填操作名稱）、冷卻結(jié)晶．
（2）操作Ⅱ中A物質(zhì)最好應(yīng)選擇

 

（填化學(xué)式），在該過程中要隨時測定pH，在實驗室中用pH試紙測定溶液pH的操作是

 

．
（3）檢驗Fe³⁺已完全生成Fe（OH）₃沉淀的方法是

 

．
（4）寫出大理石溶解時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：大理石（主要雜質(zhì)是氧化鐵）加硝酸溶解得到硝酸鈣和硝酸鐵，加氨水，調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾，濾液中加碳酸銨，鈣離子與碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鈣沉淀，過濾得到碳酸鈣沉淀和硝酸銨溶液；
（1）固體的表面積越大，反應(yīng)速率越快；根據(jù)從溶液中提取溶質(zhì)的操作分析；
（2）后面沉淀反應(yīng)中加入的試劑為碳酸銨，則前面加入的A不能引入其它離子，所以A為氨水；根據(jù)pH試紙的使用操作分析
（3）鐵離子遇到KSCN溶液會變紅色；
（4）大理石溶解時，碳酸鈣、氧化鐵分別與酸反應(yīng)．

解答： 解：大理石（主要雜質(zhì)是氧化鐵）加硝酸溶解得到硝酸鈣和硝酸鐵，加氨水，調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾，濾液中加碳酸銨，鈣離子與碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鈣沉淀，過濾得到碳酸鈣沉淀和硝酸銨溶液；
（1）固體的表面積越大，反應(yīng)速率越快，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，將塊狀大理石磨成粉末，并在反應(yīng)池中安裝攪拌機(jī)，目的是使固體快速溶解；從溶液中提取溶質(zhì)的操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
故答案為：使固體快速溶解；蒸發(fā)濃縮；
（2）后面沉淀反應(yīng)中加入的試劑為碳酸銨，則前面加入的A不能引入其它離子，所以A為氨水；測定溶液的pH，先取一小塊pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒沾取少量溶液點在pH試紙中部，變色后和比色卡對比，讀出pH
故答案為：NH₃?H₂O；取一小塊pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒沾取少量溶液點在pH試紙中部，變色后和比色卡對比，讀出pH；
（3）鐵離子遇到KSCN溶液會變紅色，則檢驗Fe³⁺已完全生成Fe（OH）₃沉淀的方法是取上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，如果溶液顏色不變，則說明Fe³⁺沉淀完全，如果變紅，則說明沒有沉淀完全；
故答案為：取上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，如果溶液顏色不變，則說明Fe³⁺沉淀完全，如果變紅，則說明沒有沉淀完全；
（4）大理石溶解時，碳酸鈣與氫離子反應(yīng)生成鈣離子、二氧化碳、水，反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ga²⁺+CO₂↑+H₂O，氧化鐵與氫離子反應(yīng)生成鐵離子、水，則反應(yīng)的離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O．
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ga²⁺+CO₂↑+H₂O；Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O．

點評：本題考查物質(zhì)的分離、提純和除雜等實驗問題，題目難度中等，注意實驗基本操作方法，把握實驗原理．