Question

某化學興趣小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）制取無水CuCl₂。實驗步驟如下所示：

表1  物質沉淀時的pH

物  質	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
開始沉淀時的pH	2.7	7.6	5.2
完全沉淀的pH	3.7	9.6	6.4

表2  備選試劑

序  號	A	B	C	D	E
化學式	NaOH	CuO	H2O2	稀HNO3	KMnO4

回答下列問題：

（1）X_________；Y_________。（填寫備選試劑中的序號）

（2）沉淀（Ⅱ）的化學式_____，證明步驟③中沉淀是否完全的操作方法是____________。

（3）第⑤步驟操作中，所需裝置如圖所示：

按氣流從左至右的方向，各裝置接口的連接順序為_________。

D裝置的作用是______________________；理由______________________。

Answer 1

解析：粗CuO中有FeO和不溶于酸的雜質，①除去不溶性雜質，Ⅰ溶液為CuCl₂、FeCl₂溶液。②③除Fe^2＋從備選試劑和pH看，Ⅱ為Fe（OH）₃，②則要將Fe^2＋氧化為Fe^3＋，用H₂O₂不引入雜質，用HNO₃和KMnO₄會引入雜質，故X為H₂O₂。使Fe^3＋沉淀的試劑有NaOH和CuO，NaOH會引入雜質且不易控制pH，而CuO能與H^＋結合，使Fe^3＋水解進行到底，除去Fe^3＋，且不引入雜質，故Y為CuO。證明Fe^3＋沉淀完全，檢驗濾液是否存在Fe^3＋即可。由于CuCl₂易水解，所以CuCl₂·2H₂O→CuCl₂要在HCl氣氛中進行，儀器連接按：制氣——干燥——反應——防空氣中水汽進入的順序組裝。

答案：（1）C  B

（2）Fe（OH）₃    取少量濾液于試管中，滴入KSCN，若濾液不變紅，說明其中無Fe^3＋，沉淀已完全（其他方法合理均可）

（3）gabcdfe  D裝置中生成的HCl在B中氯化銅受熱脫結晶水時，可防止氯化銅水解  通入HCl，c（H^＋）增大，使反應Cu^2＋＋2H₂OCu（OH）₂＋2H^＋平衡向左移動，

抑制水解發生，能得到較多的無水氯化銅