Question

用含少量鐵的氧化物的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl₂xH₂O)。有如下操作：

已知：在pH為4～5時(shí)，F(xiàn)e^3＋幾乎完全水解而沉淀，而此時(shí)Cu^2＋卻幾乎不水解。
(1)溶液A中的金屬離子有Fe^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋。檢驗(yàn)溶液A中Fe^2＋的最佳試劑為_____（填編號(hào)，下同）。
①KMnO₄  ②(NH₄)₂S       ③NaOH        ④ KSCN
(2)氧化劑可選用_________。①Cl₂ ②KMnO₄ ③HNO₃ ④H₂O₂
(3)要得到較純的產(chǎn)品，試劑可選用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu₂(OH)₂CO₃
(4)從濾液經(jīng)過結(jié)晶得到氯化銅晶體的方法是_____________（按實(shí)驗(yàn)先后順序選填編號(hào)）。
①過濾 ②蒸發(fā)濃縮 ③蒸發(fā)至干 ④冷卻
(5)欲測(cè)定溶液A中的Fe^2＋的濃度，實(shí)驗(yàn)前，首先要配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、藥匙、膠頭滴管外，還需_________，下列滴定方式中，最合理的是___________（夾持部分略去）（填字母序號(hào)）。

(6)為了測(cè)定制得的氯化銅晶體（CuCl₂xH₂O）中的x值，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：稱取mg晶體灼燒至質(zhì)量不再減輕為止，冷卻、稱量所得無水CuCl₂的質(zhì)量為n₁g
方案二：稱取mg晶體溶于水，加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再減輕為止，冷卻，稱量所得固體的質(zhì)量為n₂g。
試評(píng)價(jià)上述兩種實(shí)驗(yàn)方案：其中正確的方案是________，理由是___________，據(jù)此計(jì)算得x＝_________（用含m、n₁或n₂的代數(shù)式表示）。

Answer 1

（1）①（2分） （2）①④（2分） （3）③④（2分） （4）②③①（2分）
（5）250ml容量瓶（2分）；b（2分） （6）二（2分）；晶體灼燒時(shí)，結(jié)晶水失去時(shí)，會(huì)形成溶液，促進(jìn)CuCl₂水解（2分）；（2分）

試題分析：（1）亞鐵離子具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子，①正確。(NH₄)₂S或NaOH與三種金屬陽離子均反應(yīng)不能檢驗(yàn)亞鐵離子，KSCN溶液只能檢驗(yàn)鐵離子，因此②③④均不正確，答案選①。
（2）由于在氧化亞鐵離子時(shí)不能再引入新的雜質(zhì)，氯氣的還原產(chǎn)物是氯離子，雙氧水的生成物是水，所以①④正確；氧化劑高錳酸鉀會(huì)引入Mn^2＋、K^＋以及MnO₄^－，硝酸會(huì)引入NO₃^－，②③不正確，答案選①④。
（3）在調(diào)節(jié)pH值形成氫氧化鐵沉淀時(shí)，仍然不能引入新的雜質(zhì)。氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子，氧化亞鐵會(huì)引入亞鐵離子，氧化銅和堿式碳酸銅與酸反應(yīng)生成銅離子、水、CO₂不會(huì)引入雜質(zhì)，因此答案選③④。
（4）氯化銅易溶于水，所以從濾液經(jīng)過結(jié)晶得到氯化銅晶體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶然后過濾即可，因此答案選②③①。
（5）要配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，則除了需要天平、玻璃棒、燒杯、藥匙、膠頭滴管外，還需要250ml容量瓶。酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性與酸性，應(yīng)該放在酸式滴定管中，因此答案選b。
（6）由于氯化銅是強(qiáng)酸弱堿鹽，銅離子易水解生成氫氧化銅與氯化氫，水解吸熱，且生成的氯化氫具有揮發(fā)，所以晶體灼燒時(shí)，結(jié)晶水失去時(shí)，會(huì)形成溶液，促進(jìn)CuCl₂水解，因此方案一是錯(cuò)誤的，方案二正確。n₂g固體是氧化銅，物質(zhì)的量是mol，則根據(jù)銅原子守恒可知氯化銅晶體的物質(zhì)的量是mol，則mol×(135＋18x)g/mol＝mg，解得x＝。