Question

氯化銅晶體（CuCl₂·2H₂O）中含有FeCl₂雜質(zhì)，為制得純凈的氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，再按下圖所示的操作步驟進(jìn)行提純。

請參照下表給出的數(shù)據(jù)填空。

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Cu2＋	4.7	6.7
Fe2＋	7.0	9.0
Fe3＋	1.9	3.2

⑴操作I加入X的目的是___________________________ 。
⑵下列物質(zhì)都可以作為X，適合本實驗的X物質(zhì)可以是（填選項）_________ 。
A、KMnO₄       B、H₂O₂       C、NaClO         D、Cl₂
⑶操作II的Y試劑為_______________（填化學(xué)式），并調(diào)節(jié)溶液的pH在______范圍。
⑷實驗室在配制CuCl₂溶液時需加入少許鹽酸的理由是（文字?jǐn)⑹霾⒂糜嘘P(guān)離子方程式表示）__________________________________________________________。
⑸若將CuCl₂溶液蒸干灼燒，得到的固體是_________________（填化學(xué)式）；若要得無水CuCl₂，請簡述操作方法______________________________________________。

Answer 1

（共14分）⑴加入氧化劑，使Fe^2＋氧化為Fe^3＋（2分）  ⑵B、D（2分）
⑶CuO（2分）；3.2≤pH＜4.7（2分）
⑷Cu^2＋水解：Cu^2＋+2H₂OCu(OH)₂+2H^＋ ，（2分）加入鹽酸抑制其水解（1分）。
⑸CuO（2分），HCl氣流中蒸發(fā)（1分）。

試題分析：由于Fe²⁺沉淀為Fe(OH)₂的pH值與Cu²⁺沉淀為Cu(OH)₂的pH較大，而與Fe³⁺沉淀為Fe(OH)₃的pH相差較大，所以可以通過先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵以Fe(OH)₃沉淀形式而被除去。為了使加入的氧化劑不帶入新的雜質(zhì)，顯然用H₂O₂最好。出于同樣的考慮，加入y調(diào)節(jié)溶液pH值時，應(yīng)選用能與H⁺反應(yīng)，而溶解度較小的物質(zhì)如CuO為好，CuO稍多不會帶入新雜質(zhì)也不會使pH值升高太多而使Cu²⁺沉淀。
（1）根據(jù)操作I后離子的變化可知，操作目的是加入氧化劑，將亞鐵離子氧化生成鐵離子的。
（2）由于在實驗中不能再引入新的雜質(zhì)，所以選項AC不正確；雙氧水的還原產(chǎn)物是水、氯氣的還原產(chǎn)物是氯離子，不會引入雜質(zhì)，答案選BD。
（3）Y試劑的目的是沉淀鐵離子，所以加入的試劑應(yīng)該是氧化銅。鐵離子完全沉淀時的pH是3.2，銅離子開始沉淀時的pH是4.7，所以調(diào)節(jié)溶液的pH應(yīng)該在3.2≤pH＜4.7。
（4）氯化銅溶于水Cu^2＋水解：Cu^2＋+2H₂OCu(OH)₂+2H^＋ ，所以加入鹽酸的目的是抑制其水解。
（5）銅離子水解吸熱，且生成的氯化氫極易揮發(fā)，所以若將CuCl₂溶液蒸干得到的固體是氫氧化銅，灼燒得到的是氧化銅。所以要得到氯化銅晶體應(yīng)該在HCl氣流中蒸發(fā)。
點(diǎn)評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題需要注意的是該題需要明確的這種類型的試題主要是以實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實驗基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識解決實際問題的能力。