Question

【題目】氯化銅晶體（CuCl2·2H2O）含有FeCl2雜質(zhì)，為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下列操作步驟進(jìn)行提純：

①先加入氧化劑X，再加入物質(zhì)Y，過(guò)濾得沉淀Z。

②將濾液蒸發(fā)結(jié)晶得純CuCl2·2H2O晶體。

已知：三種離子在溶液中完全變成氫氧化物沉淀所需pH值如下表。

離子	Fe3+	Cu2+	Fe2+
pH	3.7	6.4	6.4

試回答下列問(wèn)題：

（1）加入氧化劑X的目的是______________________________________。

（2）下列物質(zhì)都可以作為氧化劑，其中最適宜于本實(shí)驗(yàn)的是_________。

A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7

此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。

（3）物質(zhì)Y可以用______________（填一種物質(zhì)），沉淀Z是____________。

（4）為分離出沉淀Z采取的實(shí)驗(yàn)操作是_________________。

（5）步驟②所用的儀器有鐵架臺(tái)（含鐵圈）、酒精燈、玻璃棒和_________，如要獲得無(wú)水CuCl2，應(yīng)采取的操作是____________________________________________。

Answer 1

【答案】將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除雜A2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OCuO或CuCO3或Cu(OH)2Fe(OH)3過(guò)濾蒸發(fā)皿在氯化氫氣流中加熱脫水

【解析】

根據(jù)流程可知，向含有亞鐵離子的溶液中加入氧化劑X，將亞鐵離子氧化成鐵離子，然后加入Y調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子完全轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀，加入的Y不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以Y可以為CuO或CuCO3或Cu(OH)2；除去雜質(zhì)后的溶液為氯化銅溶液，將溶液在HCl的氣流中低溫加熱蒸發(fā)，得到氯化銅晶體，據(jù)此解答。

（1）根據(jù)框圖，加入氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+，便于除雜；

（2）由于不能引入新雜質(zhì)，雙氧水的還原產(chǎn)物是水，所以X可以為H2O2，KMnO4會(huì)引入K+、Mn2+，次氯酸鈉會(huì)引入鈉離子，K2Cr2O7會(huì)引入鉀離子、鉻離子，答案選A。H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（3）結(jié)合已知信息調(diào)節(jié)pH使Fe3+全部沉淀，同樣不能引進(jìn)新雜質(zhì)，所以Y最好為CuO或CuCO3或Cu(OH)2；加入氧化銅和鐵離子水解生成的酸反應(yīng)，促進(jìn)鐵離子水解平衡正向進(jìn)行生成氫氧化鐵沉淀，沉淀Z是Fe(OH)3。

（4）氫氧化鐵不溶于水，為分離出沉淀Z采取的實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾。

（5）CuCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，加熱蒸發(fā)時(shí)促進(jìn)其水解（HCl易揮發(fā)），所以應(yīng)在氯化氫氣流中加熱脫水，以抑制CuCl2水解，采用濃縮后冷卻結(jié)晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶體，所用的儀器有鐵架臺(tái)（含鐵圈）、酒精燈、玻璃棒和蒸發(fā)皿。