Question

【题目】已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：

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）物质Y是____。

（3）本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？___，原因是___。

（4）除去Fe3＋的有关离子方程式是____。

（5）加氧化剂的目的是____。

（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】C CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] 不能 因加碱的同时也会使Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O等] 将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离 不能 应在HCl气流中加热蒸发

【解析】

加入氧化剂X的目的是把亚铁离子氧化，根据除杂原则，不能引入新的杂质；加入试剂Y的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀,过滤除去沉淀,对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体；

(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)物质Y的作用是调节溶液的pH,据此来选择合适的试剂；

(3)加碱的同时Cu2+也会生成沉淀；

(4)CuO能促进三价铁离子的水解；

(5)加入氧化剂,将Fe2＋氧化为Fe3＋；

(6) CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发)。

(1)根据题意,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；

故答案是:C；

(2)结合题示，调节pH至3.7，使Fe3＋全部沉淀,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ；

故答案是: CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ；

(3)加碱的同时，Cu2+也会生成沉淀；

答案是:不能；因加碱的同时也会使Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀；

(4)铁离子水解产生H+，氧化铜与H+ ，减小了氢离子浓度，促进了铁离子的水解，产生氢氧化铁沉淀，达到除去铁离子的目的；除去Fe3＋的有关离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O等]；

答案是： Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O等]；

(5) 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以知道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；

答案是: 将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离 ；

(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气氛中采用浓缩后冷却结晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶体；

答案是: 不能；应在HCl气流中加热蒸发。