Question

【題目】在氯化銅晶體（CuCl22H2O）中含有FeCl2雜質，為制得純凈的氯化銅晶體，首先將其溶于水后加少量鹽酸配制成水溶液，然后按如圖所示的操作步驟進行提純．

已知室溫下，下列各物質的KSP：

物質	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)3
Ksp(25 ℃)	8.0×10－16	2×10－20	4.0×10－38

（1）下列物質都可以作為氧化劑，其中最適合本實驗的是 。

A．H2O2 B．KMnO4 C．HNO3 D．K2Cr2O7

寫出你所選用的氧化劑在該實驗中的發生反應的離子方程式： 。

（2）物質Y是 ，沉淀E的化學式 。

（3）從濾液得到純凈的CuCl22H2O晶體應采用的方法是 ，過濾、洗滌。

（4）假設加入Y之后Cu2+的濃度為0.02 mol/L，要使 Cu2+不水解，則加入Y后溶液的pH不能超過 。

Answer 1

【答案】（1）A；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（2）CuO或Cu(OH)2（或CuCO3）；Fe(OH)3

（3）加入鹽酸，蒸發濃縮，冷卻結晶（或在氯化氫氣氛下蒸發濃縮，冷卻結晶）

（4）5

【解析】

試題分析：制取流程為，向含有亞鐵離子的溶液中加入氧化劑X，將亞鐵離子氧化成鐵離子，然后加入Y調節溶液的pH，使鐵離子完全轉化成氫氧化鐵沉淀，加入的Y不能引進新的雜質，所以Y可以為CuO或Cu(OH)2或CuCO3；除去雜質后的溶液為氯化銅溶液，將溶液在HCl的氣流中低溫加熱蒸發，得到氯化銅晶體，

（1）根據題干提供信息可知Fe3+沉淀所需的pH較小，所以應先將Fe2+氧化為Fe3+后再將其除去。根據框圖，加入氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+，而沒有增加新雜質，所以X可以為H2O2，B會引入K+、Mn2+，C會引入雜質鈉離子，D會引入鉀離子、鉻離子。發生反應離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

故答案為：A；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（2）結合題示，調節pH4～5，使Fe3+全部沉淀，同樣不引進新雜質，所以Y最好為CuO或Cu(OH)2或CuCO3，除去Fe3+的有關離子方程式Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，CuO+2H+═Cu2++H2O，促使鐵離子向生成沉淀的方向移動。

故答案為：CuO或Cu(OH)2（或CuCO3）；Fe(OH)3；

（3）CuCl2屬于強酸弱堿鹽，加熱蒸發時促進其水解（HCl易揮發），所以應加入鹽酸，蒸發濃縮，冷卻結晶（或在氯化氫氣氛下蒸發濃縮，冷卻結晶）、過濾、洗滌等的方法，得到CuCl22H2O的晶體。

故答案為：加入鹽酸，蒸發濃縮，冷卻結晶（或在氯化氫氣氛下蒸發濃縮，冷卻結晶）；

（4）由題意可知，Cu(OH)2的Ksp=2.0×10-20，此時[c(OH-)]2=2.0×10-20/0.02=1×10-18，c(OH-)=1×10-9，c(H+)=1×10-5，則溶液pH=5。要使 Cu2+不水解，則加入Y后溶液的pH不能超過5。

故答案為：5。