Question

【題目】氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2雜質(zhì)，為制得純凈的氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，再按下圖所示的操作步驟進(jìn)行提純。

請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)填空。

	氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Cu2＋	4.7	6.7
Fe2＋	7.0	9.0
Fe3＋	1.9	3.2

(1)操作I加入X的目的是___________________________ 。

(2)下列物質(zhì)都可以作為X，適合本實(shí)驗(yàn)的X物質(zhì)可以是_________(填字母)。

A.KMnO4 B.NaClO C.H2O2 D.K2Cr2O7

(3)操作II的Y試劑為____________(填化學(xué)式)，并調(diào)節(jié)溶液的pH在______范圍。

(4)實(shí)驗(yàn)室在配制CuCl2溶液時(shí)需加入少許_________(填物質(zhì)名稱)，理由是(文字?jǐn)⑹霾⒂糜嘘P(guān)離子方程式表示)__________________________________________。

(5)若要得無水CuCl2，請(qǐng)簡(jiǎn)述操作方法__________________________。

Answer 1

【答案】加入氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋ C CuO或Cu（OH）2或CuCO3 3.2~4.7 鹽酸 Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋ 加入鹽酸抑制其水解 HCl氣流中加熱蒸發(fā)

【解析】

根據(jù)流程圖可知，加入試劑X后，反應(yīng)后的溶液中出現(xiàn)了鐵離子，說明亞鐵離子被氧化了，試劑X為氧化劑；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，加入試劑Y后，出現(xiàn)了氫氧化鐵沉淀，銅離子沒有沉淀，說明試劑 Y起到調(diào)節(jié)溶液pH在3.2-4.7之間，保證鐵離子沉淀完全；氯化銅水解顯酸性，在不斷通氯化氫氣流的情況下，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌可以得到氯化銅晶體；結(jié)合以上分析解答。

根據(jù)流程圖可知，加入試劑X后，反應(yīng)后的溶液中出現(xiàn)了鐵離子，說明亞鐵離子被氧化了，試劑X為氧化劑；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，加入試劑Y后，出現(xiàn)了氫氧化鐵沉淀，銅離子沒有沉淀，說明試劑 Y起到調(diào)節(jié)溶液pH在3.2-4.7之間，保證鐵離子沉淀完全；氯化銅水解顯酸性，在不斷通氯化氫氣流的情況下，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌可以得到氯化銅晶體；

(1)結(jié)合以上分析可知，操作I中加入氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋；

綜上所述，本題答案是：加入氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋。

(2)加入氧化劑的目的，能將Fe2+氧化為Fe3+，且在除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)，所以選項(xiàng)中：
A．KMnO4是氧化劑，加入會(huì)增加雜質(zhì)離子錳離子、鉀離子等，故A不符合；
B．NaClO是氧化劑，但引入雜質(zhì)鈉離子，故B不符合；

C．H2O2做氧化劑還原產(chǎn)物為水，沒有增加新雜，故C符合；
D．K2Cr2O7是氧化劑，反應(yīng)過程中引入新的雜質(zhì)鉻離子、鉀離子等，故D不符合；
綜上所述，本題選C。
(3) 分析圖表數(shù)據(jù)結(jié)合題示，調(diào)節(jié)pH在3.2～4.7之間，使Fe3+全部沉淀，銅離子不沉淀，同樣不引進(jìn)新雜質(zhì)，所以Y最好為CuO或Cu（OH）2或CuCO3；
綜上所述，本題答案是：CuO或Cu（OH）2或CuCO3；3.2~4.7。

(4) CuCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，離子方程式為：Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋；加入濃鹽酸，增大氫離子濃度，抑制銅離子的水解；

綜上所述，本題答案是：鹽酸，Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋ 加入鹽酸抑制其水解。

(5) CuCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，生成易揮發(fā)的鹽酸，因此，只有在不斷地通入氯化氫氣流抑制其水解的情況下，通過加熱蒸干，可以得到無水CuCl2固體；

綜上所述，本題答案是：HCl氣流中加熱蒸發(fā)。