Question

【题目】某兴趣小组用粗CuO(仅含杂质FeO)制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)并进一步测定纯度，具体流程如下：

相关信息如下：

①氯化铜从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在26～42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到无水物。

②金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围。

金属离子	pH
	开始沉淀	完全沉淀
Fe3+	1.5	2.8
Fe2+	5.5	8.3
Cu2+	5.2	6.4

(1)步骤II加入稍过量的双氧水的目的是___。

(2)步骤III，需要用到下列所有的操作：

a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=7.0 d.洗涤 e.过滤。

请给出上述操作的正确顺序________(操作可重复使用)。

(3)步骤IV的装置图如图：

①持续通入HCl的作用是________。

②加热蒸发浓缩，当溶液体积减少到原来的时，调整水浴温度控制在_______时析出晶体，抽滤，洗涤，干燥。

③关于上述操作的说法不合理的是________。

A.抽滤时，需用玻璃纤维替代滤纸

B.洗涤晶体时应先关闭水龙头，再加入洗涤剂

C.抽滤完毕时，断开水泵和吸滤瓶之间的橡胶管，再关闭水龙头

D.为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体宜采用低温干燥

(4)用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度，过程如下：取0.4000g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色CuI沉淀，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(滴定反应为I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

①写出生成白色CuI沉淀的离子方程式________。

②该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为________。

Answer 1

【答案】将Fe2+完全氧化成Fe3+ beceda 抑制Cu2+水解，增大Cl-浓度，有利于CuCl2·2H2O结晶 26～42℃ B 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 85.50%

【解析】

CuO(FeO)与HCl反应产生CuCl2、FeCl2，然后向反应后的溶液中加入H2O2，FeCl2被氧化产生FeCl3，然后调节溶液的pH至2.8<pH<5.2，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，然后过滤，得到CuCl2溶液，将溶液蒸发浓缩，调整水温至26～42℃得到CuCl2·2H2O，然后在HCl气氛中加热得到无水CuCl2。

(1)步骤II加入稍过量的双氧水的目的是发生反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，使Fe2+完全被氧化成Fe3+。

(2)步骤III，需要用到下列所有的操作，首先调pH=3.0，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，然后将其过滤除去，再调pH=7.0，使Cu2+形成Cu(OH)2沉淀，再过滤，得到Cu(OH)2沉淀，然后洗涤，除去Cu(OH)2沉淀表面的杂质，用稀盐酸溶解，就得到纯净的CuCl2溶液，故合理顺序是beceda。

(3)①在步骤IV中持续通入HCl的作用是抑制Cu2+水解，增大Cl-浓度，有利于CuCl2·2H2O结晶；

②加热蒸发浓缩，当溶液体积减少到原来的时，调整水浴温度控制在至26～42℃时析出晶体，抽滤，洗涤，干燥。

③A.溶液显强酸性，会腐蚀滤纸，因此抽滤时，需用玻璃纤维替代滤纸，A正确；

B.洗涤晶体时不要关闭水龙头，应用蒸馏水缓慢淋洗沉淀，抽滤后关闭水龙头，B错误；

C.抽滤完毕时，断开水泵和吸滤瓶之间的橡胶管，以防止倒吸现象的发生，C正确；

D.由于结晶水合物在温度较高时会失去结晶水，发生水解反应，为防止变质，得到纯净的CuCl2·2H2O晶体宜采用低温干燥，D正确；

故合理选项是B。

(4)①CuCl2与过量的KI发生氧化还原反应，产生CuI、I2、KCl，反应的离子方程式为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

②根据反应方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可得关系式：2Cu2+～I2～2S2O32-，n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×0.02L=0.00200mol，则n(Cu2+)=0.00200mol，根据Cu元素守恒，可得m(CuCl2·2H2O)=0.00200mol×171g/mol=0.3420g，所以该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为(0.3420g÷0.4000g)×100%=85.50%。