Question

用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体CuCl₂xH₂O．有如图1操作：
已知：在pH为4～5时，Fe³⁺几乎完全水解而沉淀，而此时Cu²⁺却几乎不水解．
（1）溶液A中的金属离子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．检验溶液A中Fe²⁺的最佳试剂为______（填编号，下同）．
①KMnO₄     ②（NH₄）₂S   ③NaOH     ④KSCN
（2）氧化剂可选用______．
①Cl₂         ②KMnO₄     ③HNO₃      ④H₂O₂
（3）要得到较纯的产品，试剂可选用______．
①NaOH       ②FeO       ③CuO        ④Cu₂（OH）₂CO₃
（4）从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是______（按实验先后顺序选填编号）．
①过滤    ②蒸发浓缩    ③蒸发至干  ④冷却
（5）欲测定溶液A中的Fe²⁺的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mol，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需______，如图2滴定方式中，最合理的是______（夹持部分略去）（填字母序号）．
（6）为了测定制得的氯化铜晶体中CuCl₂xH₂O中x的值，某兴趣小组设计了两种实验方案：
方案一：称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl₂的质量为n₁g．
方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n_2g．  试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是______，据此计算得x=______（用含m、n₁或n₂的代数式表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色；
（2）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；
（3）在制取过程中，不能引进杂质离子，据此来选择合适的试剂；
（4）根据溶液获得晶体的方法来回答；
（5）根据配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液所需仪器和高锰酸钾的性质来分析；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，据此来确定x．
解答：解：（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe²⁺的最佳试剂，故答案为：①；
（2）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，或是Cl₂，故答案为：①④；
（3）得到较纯的产品，试剂可选用CuO或Cu₂（OH）₂CO₃，①②均会引入杂质离子，故答案为：③④；
（4）从滤液经过结晶得到氯化铜晶体，首先要加热蒸发浓缩，冷却后，再将之过滤即可，故答案为：②④①；
（5）配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液需要的仪器有：天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，必须放在酸式滴定管中，故答案为：250mL容量瓶；b；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，所以选择方案二，根据Cu元素守恒，则
CuCl₂?xH₂O～Cu（OH）₂～CuO，
 1                      1
            
即    =
解得x=．
故答案为：二；．
点评：本题考查氯化铜晶体的制取实验流程，题目难度中等，答题时注意把握题意，仔细审题．