Question

不同金屬離子在溶液中完全沉淀時，溶液的pH不同。

氯化銅晶體（CuCl₂·2H₂O）中含FeCl₂雜質，為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下面所示的操作步驟進行提純。

（1）下列氧化劑中適合作氧化劑X的是              （填序號）；

A．NaClO

B．H2O2

C．KMnO4

D．Cl2

（2）物質Y的化學式是          、            ；(任寫兩種)
（3）寫出從（2）題任選一個物質Y參與反應生成沉淀Z離子方程式：              。
（4）最后能不能直接蒸發結晶得到CuCl₂·2H₂O晶體?   (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答該如何操作?                     。
（5）氫氧化銅常溫下其K_sp＝c（Cu^2＋）· c²（OH^－）＝2×10^－20mol²·L^－2。某硫酸銅溶液里c（Cu^2＋）＝0．02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應調整溶液pH使之大于     。

Answer 1

（1）B、D；（2）CuO或Cu(OH)₂或CuCO₃；（3）2Fe³⁺+6H₂O+3CuO=2Fe(OH)₃↓+3Cu²⁺；
（4）不能，將CuCl₂溶液放在無水氯化氫氣流中加熱。（5）5

解析試題分析：（1）在氯化銅晶體（CuCl₂·2H₂O）中含FeCl₂雜質，為制得純凈氯化銅晶體應該把雜質除去。但是Fe²⁺形成沉淀的pH與Cu²⁺形成沉淀的pH很相近，不容易除去。若加入氧化劑把Fe²⁺氧化為Fe³⁺就很容易除去了。在選擇氧化劑時不要引入新的雜質離子。所以應該選擇綠色氧化劑B．H₂O₂或D．Cl₂．(2)加入物質Y用以調節溶液的pH值，而且不引入雜質�？梢约尤隒uO或Cu(OH)₂或CuCO₃或Cu₂(OH)₂CO₃等。（3）假設以CuO為例，反應的兩種方程式為2Fe³⁺+6H₂O+3CuO=2Fe(OH)₃↓+3Cu²⁺；(4) CuCl₂是容易揮發的強酸與弱堿發生反應得到的鹽，若直接加熱蒸發溶液，水解產生的HCl會隨著水分的蒸發而溢出，最后得到的為Cu(OH)₂,所以最后不能直接蒸發結晶得到CuCl₂·2H₂O晶體。為防止其水解導致變質，應該將溶液放在無水氯化氫氣流中加熱就可以CuCl₂·2H₂O晶體。（5）由于氫氧化銅常溫下其K_sp＝c（Cu^2＋）· c²（OH^－）＝2×10^－20mol²·L^－2。若c(Cu^2＋)=0．02mol/L,則c（H⁺）=Kw÷c(OH^-)=10^-14÷10^-9=10^-5;所以pH=5。
考點：考查試劑的選擇、雜質的除去、調整溶液酸堿性的方法、結晶的方法、實驗方案的設計等知識。