Question

孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物．實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuCl₂?3H₂O及CaCO₃的步驟如下：

為解決有關(guān)問題，興趣小組同學(xué)查得有關(guān)物質(zhì)沉淀的pH數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	pH （開始沉淀）	pH（完全沉淀）
Fe（OH）3	1.9	3.2
Fe（OH）2	7.0	9.0
Cu（OH）2	4.7	6.7

（1）“除雜”時(shí)先通入足量Cl₂將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH至

 

，（填寫范圍），目的是

 

；
（2）檢驗(yàn)Fe（OH）₃是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)方案是：

 

；
（3）操作X包括

 

、

 

、

 

過濾和洗滌等；
（4）CuCl₂?3H₂O加熱灼燒的最終產(chǎn)物的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，加入稀鹽酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w，得到溶液氯化銅溶、氯化亞鐵液A，過濾得到二氧化硅固體，“除雜”時(shí)先通入足量Cl₂將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子過濾得到濾液為氯化銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到氯化銅晶體；
（1）分析圖表數(shù)據(jù)，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀；
（2）檢驗(yàn)氫氧化鐵沉淀是否洗滌干凈，可以去最后一次洗滌液加入硫氰酸鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子的存在分析判斷；
（3）溶液中得到溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶、過濾洗滌；
（4）氯化銅晶體加熱失水后的溶液中氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，氯化氫揮發(fā)，得到氫氧化銅灼燒得到氧化銅．

解答： 解：（1）分析圖表數(shù)據(jù)，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀，需要控制的溶液PH=3.2～4.7．目的是保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀；
故答案為：3.2～4.7；保證Fe³⁺完全沉淀，而Cu²⁺不沉淀；
（2）檢驗(yàn)氫氧化鐵沉淀是否洗滌干凈，可以去最后一次洗滌液加入硫氰酸鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子的存在分析判斷，檢驗(yàn)Fe（OH）₃是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)方案是：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明Fe（OH）₃沉淀完全；
故答案為：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明Fe（OH）₃沉淀完全；
（3）操作X是溶液中得到溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶、過濾洗滌，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；過濾洗滌；
（4）氯化銅晶體加熱失水后的溶液中氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，氯化氫揮發(fā)，得到氫氧化銅灼燒得到氧化銅，即CuCl₂?3H₂O加熱灼燒的最終產(chǎn)物的化學(xué)式是CuO，故答案為：CuO．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)分離方法和提純的應(yīng)用，主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作和流程分析是關(guān)鍵，題目難度中等．