Question

1．已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有強(qiáng)氧化性．從溶液中將Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀為氫氧化物所需pH分別為6.4，6.4，3.7．現(xiàn)有某氯化銅晶體中含有FeCl₂雜質(zhì)，為制取純凈的CuCl₂•2H₂O，首先將其制成水溶液，然后按如圖所示步驟進(jìn)行提純．
回答下列問題：
（1）最適合本實(shí)驗(yàn)的氧化劑是b．（填序號(hào)）
a．K₂Cr₂O₇  　　　b．H₂O₂    c．NaClO     d．KMnO₄
加入氧化劑對(duì)應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
（2）物質(zhì)Y是氧化銅或氫氧化銅（填名稱）．
（3）本實(shí)驗(yàn)加堿沉淀法能不能達(dá)到目的？不能．原因是加堿的同時(shí)Cu²⁺也會(huì)生成沉淀
（4）最后能否直接蒸發(fā)結(jié)晶？若不能，應(yīng)如何操作？不能；應(yīng)在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶
（5）加氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再除去
（6）除去Fe³⁺的有關(guān)離子方程式Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O．

Answer 1

分析 由題給數(shù)據(jù)可知Fe³⁺易生成Fe（OH）₃沉淀而除去，加入氧化劑X的目的是把亞鐵離子氧化，為避免引入新雜質(zhì)，應(yīng)用過氧化氫；加入試劑Y的目的是調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到氯化銅晶體，
（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）物質(zhì)Y的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，據(jù)此來選擇合適的試劑；
（3）加堿的同時(shí)Cu²⁺也會(huì)生成沉淀；
（4）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)）；
（5）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（6）CuO能促進(jìn)三價(jià)鐵離子的水解；

解答 解：（1）根據(jù)題意，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒有增加新雜質(zhì)，所以X為H₂O₂，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：b；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）結(jié)合題示，調(diào)節(jié)pH至3.7，使Fe³⁺全部沉淀，所以Y最好為CuO或Cu（OH）₂，
故答案為：氧化銅或氫氧化銅；
（3）加堿的同時(shí)Cu²⁺也會(huì)生成沉淀，
故答案為：不能；加堿的同時(shí)Cu²⁺也會(huì)生成沉淀；
（4）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氣氛中采用濃縮后冷卻結(jié)晶的方法，以得到CuCl₂•2H₂O的晶體，
故答案為：不能；應(yīng)在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶；
（5）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，F(xiàn)e²⁺沉淀的同時(shí)，Cu²⁺也會(huì)沉淀，無法將兩者分離開，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⁺，再除去；
（6）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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查閱讀獲取信息能力、對(duì)工藝流程理解與實(shí)驗(yàn)條件控制、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、物質(zhì)分離提純除雜等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力．題目難度中等，要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．