Question

現(xiàn)有含F(xiàn)eCl₂雜質(zhì)的氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O），為制取純凈的CuCl₂?2H₂O，首先將其制成水溶液，然后按下圖所示步驟進(jìn)行提純：

已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有強(qiáng)氧化性，要將溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀為氫氧化物，需溶液的pH如下表．

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

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）本實(shí)驗(yàn)最適合的氧化劑X是______（填序號(hào)）．
A．K₂Cr₂O₇　　　　B．NaClO　　　 C．H₂O₂　　　 D．KMnO₄
（2）加氧化劑的目的是______．
（3）物質(zhì)Y是______（寫化學(xué)式），加入Y的目的是______．
（4）除去Fe³⁺的有關(guān)離子方程式是______．
（5）加入物質(zhì)Y后得到的沉淀是______（寫化學(xué)式）．如何洗滌該沉淀沉淀？______．
（6）最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl₂?2H₂O晶體？______，應(yīng)如何操作？______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)框圖，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒(méi)有增加新雜質(zhì)，所以X為H₂O₂，故答案為：C；
（2）Fe²⁺沉淀為氫氧化物時(shí)所需pH與Cu²⁺的沉淀的pH相同，也就是說(shuō)，F(xiàn)e²⁺沉淀的同時(shí)，Cu²⁺也會(huì)沉淀，無(wú)法將兩者分離開(kāi)，根據(jù)題干提供信息可知Fe³⁺沉淀所需的pH較小，所以應(yīng)先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺后再將其除去，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，便于生成沉淀而與Cu²⁺分離；
（3）結(jié)合題示，調(diào)節(jié)pH3.2～4.7，使Fe³⁺全部沉淀，同樣不引進(jìn)新雜質(zhì)，所以Y最好為CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃，故答案為：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.7；
（4）除去Fe³⁺的有關(guān)離子方程式Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O[或Cu（OH）₂+2H⁺═Cu²⁺+2H₂O等]；
（5）溶液Ⅱ?yàn)槿齼r(jià)鐵離子，Y為Fe（OH）₃；Fe（OH）₃可用蒸餾水洗滌，故答案為：Fe（OH）₃；加蒸餾水至剛好淹沒(méi)沉淀，過(guò)濾，重復(fù)幾次；
（6）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HCl氣氛中采用低溫減壓蒸發(fā)結(jié)晶的方法，以得到CuCl₂?2H₂O的晶體，故答案為：不能；應(yīng)在HCl的氣流中加熱蒸發(fā)．
分析：（1）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去，除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)；
（2）將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）調(diào)節(jié)pH3.2～4.7，使Fe³⁺全部沉淀，同時(shí)不引進(jìn)新雜質(zhì)；
（4）CuO能促進(jìn)三價(jià)鐵離子的水解；
（5）Y為Fe（OH）₃；可用蒸餾水洗滌；
（6）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)）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查除去氯化銅中氯化亞鐵并得到氯化銅晶體的方法，難度不大，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)．