Question

8．已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有強氧化性．將溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀為氫氧化物，所需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7．現(xiàn)由含F(xiàn)eCl₂雜質(zhì)的氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O），為制取純凈的CuCl₂•2H₂O，首先將其配制成水溶液，然后按圖示步驟進行提純：
請回答下列問題：
（1）本實驗最適合的氧化劑是C（填下面的序號）
A．K₂Cr₂O₇        B．NaClO         C．H₂O₂        D．KMnO₄
（2）物質(zhì)Y是氧化銅或氫氧化銅；
（3）本實驗用堿沉淀法能否達到目的？不能；原因是加堿的同時Cu²⁺也會生成沉淀；
（4）除去Fe³⁺的有關(guān)離子方程式是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O．
（5）加氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再除去．
（6）最后呢不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl₂•2H₂O晶體？不能，應如何操作？應在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶．

Answer 1

分析 加入氧化劑X的目的是把亞鐵離子氧化，根據(jù)除雜原則，不能引入新的雜質(zhì)；加入試劑Y的目的是調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對濾液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到氯化銅晶體，
（1）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去，除雜時，不能引入新的雜質(zhì)；
（2）物質(zhì)Y的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，據(jù)此來選擇合適的試劑；
（3）加堿的同時Cu²⁺也會生成沉淀；
（4）CuO能促進三價鐵離子的水解；
（5）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（6）CuCl₂屬于強酸弱堿鹽，加熱蒸發(fā)時促進其水解（HCl易揮發(fā)）．

解答 解：（1）根據(jù)題意，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒有增加新雜質(zhì)，所以X為H₂O₂，
故答案為：C；
（2）結(jié)合題示，調(diào)節(jié)pH至3.7，使Fe³⁺全部沉淀，所以Y最好為CuO或Cu（OH）₂，
故答案為：氧化銅或氫氧化銅；
（3）加堿的同時Cu²⁺也會生成沉淀，
故答案為：不能；加堿的同時Cu²⁺也會生成沉淀；
（4）除去Fe³⁺的有關(guān)離子方程式Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O；
（5）Fe²⁺沉淀為氫氧化物時所需pH與Cu²⁺的沉淀的pH相同，也就是說，F(xiàn)e²⁺沉淀的同時，Cu²⁺也會沉淀，無法將兩者分離開，根據(jù)題干提供信息可知Fe³⁺沉淀所需的pH較小，所以應先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺后再將其除去，
故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再除去；
（6）CuCl₂屬于強酸弱堿鹽，加熱蒸發(fā)時促進其水解（HCl易揮發(fā)），所以應在HCl氣氛中采用濃縮后冷卻結(jié)晶的方法，以得到CuCl₂•2H₂O的晶體，
故答案為：不能；應在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶．

點評 本題考查閱讀獲取信息能力、對工藝流程理解與實驗條件控制、實驗方案的評價、物質(zhì)分離提純除雜等有關(guān)實驗操作以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力，題目難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應用信息解決問題的能力，注意基礎(chǔ)知識的全面掌握．