Question

7．工業(yè)制備氯化銅時，將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末（含雜質(zhì)Fe₂O₃、FeO）充分攪拌，使之溶解，得強酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl₂溶液，采用以下步驟（參考數(shù)據(jù)：pH≥9.6時，F(xiàn)e²⁺完全水解成Fe（OH）₂；pH≥6.4時，Cu²⁺完全水解成Cu（OH）₂；pH≥3.7時，F(xiàn)e³⁺完全水解成Fe（OH）₃）．
（1）第一步除去Fe²⁺，能否直接調(diào)整pH=9.6將Fe²⁺沉淀除去？不能，理由是pH=9.6時，Cu²⁺也以Cu（OH）₂的形式沉淀下來．有人用強氧化劑NaClO將Fe²⁺氧化為Fe³⁺：
①加入NaClO后，溶液的pH變化是A（多選不限，填字母）．
A．一定增大  B．一定減小  C．可能增大  D．可能減小
②你認為用NaClO作氧化劑是否妥當？不妥當，理由是引入了新的雜質(zhì)Na⁺．
③現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中Fe²⁺的有CDE（多選不限，填字母）．
A．濃HNO₃  B．KMnO₄  C．Cl₂  D．O₂E．H₂O₂
（2）除去溶液中的Fe³⁺的方法是調(diào)整溶液的pH=3.7，現(xiàn)有下列試劑均可以使強酸性溶液的pH的調(diào)整到3.7，可選用的有CEF（多選不限，填字母）．
A．NaOH  B．氨氣  C．Cu₂（OH）₂CO₃
D．Na₂CO₃E．CuO  F．Cu（OH）₂．

Answer 1

分析 粗CuO粉末（含雜質(zhì)Fe₂O₃、FeO）充分攪拌，使之溶解，得強酸性的混合溶液，反應后溶液中含亞鐵離子、鐵離子、銅離子，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl₂溶液，加氯氣或過氧化氫氧化亞鐵離子，然后調(diào)節(jié)pH在3.7～6.4之間，使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾后濾液含氯化銅，在HCl氣流中蒸發(fā)得到氯化銅．
（1）接調(diào)整pH=9.6將Fe²⁺沉淀，銅離子也沉淀；
①加入NaClO后，溶液堿性增強；
②NaClO作氧化劑，引入鈉離子不能除去；
③除去混合溶液中Fe²⁺，選擇氧化劑，但不能引入新的雜質(zhì)；
（2）使強酸性溶液的pH的調(diào)整到3.7，促進鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，且不引入新雜質(zhì)．

解答 解：粗CuO粉末（含雜質(zhì)Fe₂O₃、FeO）充分攪拌，使之溶解，得強酸性的混合溶液，反應后溶液中含亞鐵離子、鐵離子、銅離子，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl₂溶液，加氯氣或過氧化氫氧化亞鐵離子，然后調(diào)節(jié)pH在3.7～6.4之間，使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾后濾液含氯化銅，在HCl氣流中蒸發(fā)得到氯化銅．
（1）第一步除去Fe²⁺，不能直接調(diào)整pH=9.6將Fe²⁺沉淀，原因為pH=9.6時，Cu²⁺也以Cu（OH）₂的形式沉淀下來，
故答案為：不能；pH=9.6時，Cu²⁺也以Cu（OH）₂的形式沉淀下來；
①加入NaClO后，溶液堿性增強，則pH一定增大，故答案為：A；
②用NaClO作氧化劑不妥當，因引入了新的雜質(zhì)Na⁺，故答案為：不妥當；引入了新的雜質(zhì)Na⁺；
③根據(jù)pH≥9.6時，F(xiàn)e²⁺完全水解成Fe（OH）₂；pH≥6.4時，Cu²⁺完全水解成Cu（OH）₂；pH≥3.7時，F(xiàn)e³⁺完全水解成Fe（OH）₃，欲去除CuCl₂酸性溶液中的Fe²⁺ 和Fe³⁺，需要先將Fe²⁺ 氧化為Fe³⁺，再調(diào)整pH，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃除去．將Fe²⁺ 氧化為Fe³⁺時不許引入新的雜質(zhì)，也不能造成環(huán)境污染，故選Cl₂、O₂、H₂O₂等物質(zhì)做氧化劑，則CDE符合，故答案為：CDE；
（2）調(diào)整溶液的pH=3.7時也不能引入雜質(zhì)，可選Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、Cu（OH）₂，故答案為：CEF．

點評 本題考查混合物分離提純及物質(zhì)的制備，為高頻考點，把握制備原理、鹽類水解應用、混合物分離方法等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，題目難度不大．