Question

铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O),为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

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

 
请回答下列问题：
（1）加入氧化剂的目的是                          
（2）下列最适合作氧化剂X的是                       
A．K₂Cr₂O₇  B．NaClO  C．H₂O₂  D．KMnO₄
（3）加入的物质Y是                      
（4）如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液能不能达到目的？      (填“能”或者“不能”)。若不能，试解释原因                                      (若填“能”，此空不用回答)
（5）最后能不能直接蒸发得到CuCl₂·2H₂O？          (填“能”或者“不能”)。若不能，应该如何操作才能得到CuCl₂·2H₂O                            (若填“能”，此空不用回答)
（6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是                             
（7）若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是     ，试解释原因                      
（8）FeCl₃溶液具有净水作用的原因是                                         

Answer 1

（1）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于生成沉淀与Cu²⁺分离(1分) （2）C  (1分) （3）CuO(也可以是氢氧化铜、碳酸铜或者碱式碳酸铜) (1分) （4）不能(1分) ，加碱使Fe³⁺沉淀的同时也能使Cu²⁺沉淀(1分) （5）不能(1分)  应该在HCl气体氛围中进行蒸发结晶(2分) （6）碳酸钙溶解，产生气泡和红褐色沉淀(2分) （7）氢气(1分)  镁粉与氯化铁、氯化铜水解得到的氢离子作用，产生氢气(1分) （8）铁离子水解成氢氧化铁胶体，吸附水中的悬浮颗粒物，加速沉降。起到净水作用(2分) 

解析试题分析：（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）加入过氧化氢能使亚铁离子氧化为铁离子，且不引入新杂质。故选C。（3）加入的物质Y可调节，使Fe³⁺全部沉淀，同时不引进新杂质，所以可以用Cu(OH)₂、CuCO₃、CuO、Cu₂(OH)₂CO₃等。（5）不能，由于铜离子易水解，应在HCl气体氛围中进行蒸发结晶。（6）溶液Ⅱ中加入碳酸钙，由于溶液中含有H⁺，碳酸钙分解，形成二氧化碳气体和水，同时铁离子水解，形成氢氧化铁红褐色沉淀。（7）向溶液Ⅱ中加入镁粉，镁粉与氯化铁、氯化铜水解得到的氢离子作用，产生氢气。（8）铁离子水解成氢氧化铁胶体，吸附水中的悬浮颗粒物，加速沉降。起到净水作用。
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；制备实验方案的设计