Question

现有含FeCl₂杂质的氯化铜晶体，为制取纯净的CuCl₂?2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：

已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有强氧化性，要将溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀为氢氧化物，需溶液的pH如下表．

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时约pH
Fe3+ Fe2+ Cu2+	1.9 7.0 4.7	3.2 9.0 6.7

请回答下列问题：
（1）本实验最适合的氧化剂X是______（填序号）．
A．K₂Cr₂O₇        B．NaClO       C．H₂O₂       D．KMnO₄
（2）加氧化剂的目的是______．
（3）物质Y是______（写化学式），加入Y的目的是______．
（4）除去Fe³⁺的有关离子方程式是______．
（5）加入物质Y后得到的沉淀是______（写化学式）．如何洗涤该沉淀沉淀？______．
（6）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂?2H₂O晶体？______，应如何操作？______．

Answer 1

【答案】分析：（1）加入氧化剂，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，易除去，除杂时，不能引入新的杂质；
（2）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（3）调节pH3.2～4.7，使Fe³⁺全部沉淀，同时不引进新杂质；
（4）CuO能促进三价铁离子的水解；
（5）Y为Fe（OH）₃；可用蒸馏水洗涤；
（6）CuCl₂属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发）．
解答：解：（1）根据框图，加入氧化剂X可把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，而没有增加新杂质，所以X为H₂O₂，故答案为：C；
（2）Fe²⁺沉淀为氢氧化物时所需pH与Cu²⁺的沉淀的pH相同，也就是说，Fe²⁺沉淀的同时，Cu²⁺也会沉淀，无法将两者分离开，根据题干提供信息可知Fe³⁺沉淀所需的pH较小，所以应先将Fe²⁺氧化为Fe³⁺后再将其除去，故答案为：将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于生成沉淀而与Cu²⁺分离；
（3）结合题示，调节pH3.2～4.7，使Fe³⁺全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃，故答案为：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；调节溶液的pH至3.2～4.7；
（4）除去Fe³⁺的有关离子方程式Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O[或Cu（OH）₂+2H⁺═Cu²⁺+2H₂O等]；
（5）溶液Ⅱ为三价铁离子，Y为Fe（OH）₃；Fe（OH）₃可用蒸馏水洗涤，故答案为：Fe（OH）₃；加蒸馏水至刚好淹没沉淀，过滤，重复几次；
（6）CuCl₂属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），所以应在HCl气氛中采用低温减压蒸发结晶的方法，以得到CuCl₂?2H₂O的晶体，故答案为：不能；应在HCl的气流中加热蒸发．
点评：本题考查除去氯化铜中氯化亚铁并得到氯化铜晶体的方法，难度不大，注意除杂不能引入新的杂质．