Question

某化工廠制備氯化銅時(shí)，是密閉容器中將濃鹽酸用水蒸汽加熱至80℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵)，充分?jǐn)嚢�，使之溶解�?/p>

已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e²⁺以Fe(OH)₂的形式完全沉淀；

pH≥4.4時(shí)，Cu²⁺以Cu(OH)₂的形式開始沉淀； pH≥6.4時(shí)，Cu²⁺以Cu(OH)₂的形式完全沉淀；

pH在3～4時(shí)，F(xiàn)e³⁺以Fe(OH)₃的形式完全沉淀。

請你仔細(xì)閱讀以上信息，并回答下列問題：

⑴寫出粗制氧化銅粉與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                。

⑵工業(yè)上為除去溶液中的Fe²⁺，常使用NaClO，當(dāng)向溶液中加入NaClO，其反應(yīng)的離子方程式為                            。

⑶若此溶液只含F(xiàn)e³⁺時(shí)，要調(diào)整pH在3～4之間，此時(shí)最好向溶液中加入          。

⑷25℃時(shí)，已知溶液中c(Cu²⁺)與溶液pH的關(guān)系為lg c(Cu²⁺)＝8.6－2pH，若溶液中c(Cu²⁺)為1 mol/L，則溶液pH為___________，此時(shí)溶液中的鐵離子能否沉淀完全_________(填“能”或“否”)，Cu^2＋是否開始出現(xiàn)沉淀        (填“能”或“否”)。

⑸還需什么操作才能得到CuCl₂溶液？               。

Answer 1

⑴CuO + 2HCl＝FeCl₂ + H₂O；FeO + 2HCl＝FeCl₂ + H₂O；⑵2Fe^2＋ + ClO + 2H^＋＝2Fe^3＋ + Cl + H₂O；⑶CuO或Cu(OH)₂或Cu₂(OH)₂CO₃。⑷4.3；能；否；⑸過濾。

錯(cuò)解分析:本題易錯(cuò)處：一是不熟悉對數(shù)運(yùn)算而出錯(cuò)；三是判斷Fe^3＋是否沉淀完全時(shí)，不清楚溶液的pH與c(OH)關(guān)系而出錯(cuò)。

解題指導(dǎo):⑴粗制氧化銅粉中的CuO和FeO都能與濃鹽酸反應(yīng)生成CuCl₂、FeCl₂和H₂O，據(jù)此可寫出其相應(yīng)的化學(xué)方程式。⑵Fe^2＋具有還原性，NaClO在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)氧化性，能將Fe^2＋氧化為Fe^3＋，ClO被還原為Cl，同時(shí)生成H₂O，故反應(yīng)的離子方程式為：2Fe^2＋ + ClO + 2H^＋＝2Fe^3＋ + Cl + H₂O。⑶為了實(shí)現(xiàn)Fe^3＋與Cu^2＋的分離，需將溶液的pH調(diào)整在3～4之間，根據(jù)除雜不得帶雜的原則，可選用能與H^＋反應(yīng)的CuO或Cu(OH)₂或Cu₂(OH)₂CO₃。⑷根據(jù)lg c(Cu²⁺)＝8.6－2pH有，lg c(Cu²⁺)＝lg10^8.6－2pH，c(Cu^2＋)＝8.6－2pH＝1mol?L^-1，即得pH＝4.3<4.4，故Cu(OH)₂沒有開始出現(xiàn)沉淀，pH在3～4時(shí)，F(xiàn)e³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，現(xiàn)在是pH＝4.3，溶液中的c(OH)pH在3～4時(shí)更大，故Fe^3＋沉淀完全。⑸控制pH在3～4之間后，F(xiàn)e^3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，但Cu^2＋未開始出現(xiàn)沉淀，故通過過濾操作除去Fe(OH)₃沉淀后，即得CuCl₂溶液。