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孔雀石主要含Cu₂ (OH)₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物。某工廠以孔雀石為主要原料制備CuSO₄·5 H₂O及納米材料G，主要步驟如下：

已知該條件下，通過調節溶液的酸堿性而使Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺生成沉淀的pH分別如下：

物質	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe(OH)3	2.2	3.2
Fe(OH)2	7.6	9.6
Cu(OH)2	4.7	6.4

請回答下列問題：
（1）寫出孔雀石主要成分Cu₂(OH)₂CO₃與稀硫酸反應的化學方程式　　　　　 　　　　　　　。
（2）溶液A的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。要檢驗其中的Fe²⁺應選擇下列試劑中的          。
a．KMnO₄      b．NaOH      c．H₂O₂      d．KSCN
（3）溶液A中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。試劑①是一種氧化劑，把Fe²⁺氧化成Fe³⁺的目的是                                  。該工廠選用試劑①最好為下列中的      （填代號）。
a．H₂O₂      b．空氣       c．Cl₂      d．KSCN
（4）根據下圖有關數據，你認為工業上氧化操作時應采取的措施是                          。

（5）向溶液B中加入試劑②的化學式為           ，操作I的名稱是           。
（6）氣體E和氣體F應該先通人CaCl₂溶液中的是          （填化學式）。寫出制備G和H的化學反應方程式                                                                     。
（7）欲測定溶液A中Fe²⁺的濃度，可用KMnO₄標準溶液滴定，反應中MnO₄^－還原為Mn²⁺，則該反應的離子方程式為        　　　　　　　　　　　　　　　　   。取A溶液20.00 mL，用去0.0240mol／LKMnO₄溶液16.00 mL時，恰好達到滴定終點，則A溶液中Fe²⁺濃度為     。

甲、乙兩個實驗小組分別利用KMnO₄酸性溶液與H₂C₂O₄溶液反應進行研究外界因素對反應速率的影響。設計實驗方案如下：

甲組：通過測定生成CO₂氣體體積的方法來比較化學反應速率的大小。

實驗裝置如圖，實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注：實驗中所用KMnO₄溶液均已加人相同量H₂SO₄)：

序號	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
②	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液

 

(1)如何檢查該裝置的氣密性：                                   。

(2)寫出當錐形瓶中加入A溶液后發生的反應的離子方程式(提示：H₂C₂O₄為弱酸)：                      。

(3)該實驗探究的是          對化學反應速率的影響。分析所給實驗儀器，實現該實驗目的還欠缺的儀器：             。你將如何比較①②組化學反應速率大小？你的操作是                        。

乙組：通過測定單位時間內KMnO₄溶液濃度變化來判定反應速率快慢。

25℃時，40 mL 0.001mol/LKMnO₄與38 mL0.1 mol/LH₂C₂O₄和2 mL2.38mol/LH₂SO₄混合液共80 mL中KMnO₄的濃度及對應時段的平均反應速率數據：

時間（min）	4	8	12	16	21	22	23	24	25
c(KMnO4)(10-4mol/L)	4.58	4.02	3.36	2.25	0.72	0.43	0.23	0.16	0.13
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min)	υ	0.14	0.17	0.28	0.32	0.29	0.20	0.07	0.03

 

(4)完成上表中υ=    ×10^-4mol/(L·min)。

問題討論：已知該實驗過程中溶液溫度幾乎不變，但是依據實驗數據發現開始階段速率卻在增大。

①你認為引起該反應速率增大的因素是                 。

②請設計實驗證明你的觀點，寫出實驗步驟及結論：

實驗步驟及結論：

 

 

（12分）孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物。某工廠以孔雀石為主要原料制備 CuSO₄·5H₂O及納米材料G，主要步驟如下：

已知該條件下，通過調節溶液的酸堿性而使Fe³⁺、Fe²⁺、Cu^{2 +}生成沉淀的pH 分別如下：

物質	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe(OH)3	2.2	3.2
Fe(OH)2	7.6	9.6
Cu(OH)2	4.7	6.4

請回答下列問題：
（1）在相同溫度時溶度積的相對大小：Ksp[Fe(OH)₂]______(填“>”或“<”)Ksp[Cu(OH)₂]。
（2）溶液A中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。試劑①是一種氧化劑，目的是氧化_____________（填離子符號）。該工廠選用試劑①最好為下列中的         （填代號）。
a.  Na₂O₂  b. H₂O₂   c. Cl₂          d. KSCN
（3）根據下圖有關數據，你認為工業上氧化操作時應采取的措施是溶液溫度控制在_______℃，pH控制在________，氧化時間為________小時左右。

（4）向溶液B中加入試劑②的化學式為_______，操作Ⅰ的名稱是_________。
（5）欲測定溶液A中Fe²⁺的濃度，可用KMnO₄標準溶液滴定，反應中MnO₄^-被還原為Mn²⁺，則該反應的離子方程式為_____________________________________________。取A溶液20.00 mL，用去0.0240 mol/L KMnO₄溶液16.00 mL時恰好達到滴定終點，則A溶液中Fe²⁺濃度為                。