Question

【題目】已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有強(qiáng)氧化性，將溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀為氫氧化物，需溶液的pH的數(shù)據(jù)如下表所示�，F(xiàn)有含FeCl2雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)，為制取純凈的CuCl2·2H2O，首先將其制成水溶液，然后按圖示步驟進(jìn)行提純：

氫氧化物	開(kāi)始沉淀pH	完全沉淀pH
Fe(OH)2	6.5	9.7
Fe(OH)3	1.5	3.7
Cu(OH)2	4.2	6.7

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)最適合的氧化劑X是__________。(選填下面的序號(hào))

A K2Cr2O7 B NaClO C H2O2 D KMnO4

(2)物質(zhì)Y是________。

(3)本實(shí)驗(yàn)用加堿沉淀的目的是否能達(dá)到？________________。原因是________________。

(4)除去Fe3+的化學(xué)方程式為____________________，_________________________________。

(5)加氧化劑的目的為________________________。

(6)最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2·2H2O晶體？________________。應(yīng)如何操作________________。

Answer 1

【答案】C CuO或Cu(OH)2 不能 加堿的同時(shí)Cu2+也會(huì)沉淀下來(lái) Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ CuO+2H+= Cu2++H2O 將Fe2+氧化為Fe3+再除去 不能 應(yīng)在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶

【解析】

本實(shí)驗(yàn)的目的是用恰當(dāng)方法除去CuCl22H2O中的FeCl2，結(jié)合已學(xué)知識(shí)，可想到用沉淀法除去Fe2+，但由題目敘述可知，Fe2+沉淀為氫氧化物時(shí)所需pH與Cu2+的沉淀的pH相同，也就是說(shuō)，Fe2+沉淀的同時(shí)，Cu2+也會(huì)沉淀，無(wú)法將兩者分離開(kāi)．而題目告知Fe3+沉淀所需的pH較小，所以應(yīng)先將Fe2+氧化為Fe3+后再將其除去；為避免引入新的雜質(zhì)，結(jié)合H2O2還原為H2O的特點(diǎn)，過(guò)量時(shí)也可用加熱的方法使其分解而除去，氧化劑應(yīng)選用H2O2；為了調(diào)節(jié)溶液的酸度，使pH在3.7的范圍，可用CuO降低溶液中H+濃度，而CuO與酸反應(yīng)后生成Cu2+，也不引入新的雜質(zhì)，過(guò)量的CuO用過(guò)濾的方法與生成的Fe（OH）3沉淀一并除去．CuCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，加熱蒸發(fā)時(shí)促進(jìn)其水解（HCl易揮發(fā)），所以應(yīng)在HCl氣氛中采用低溫減壓蒸發(fā)結(jié)晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶體。

（1）進(jìn)行物質(zhì)除雜時(shí)，所選用的試劑不能引入新的雜質(zhì)；

A使用重鉻酸鉀做氧化劑能引入雜質(zhì)離子，故A錯(cuò)誤；

B使用次氯酸鈉做氧化劑能引入雜質(zhì)離子，故B錯(cuò)誤；

C.使用雙氧水做氧化劑，生成的是水，過(guò)量能加熱除去，使用氧化銅與酸反應(yīng)生成的是銅離子，不引入新的雜質(zhì)，故C正確，

D.使用高錳酸鉀做氧化劑能引入雜質(zhì)離子，故D錯(cuò)誤；

答案：C

（2）物質(zhì)Y是用來(lái)調(diào)節(jié)pH為3.7，使得鐵離子完全沉淀，因?yàn)椴荒芤�入新的雜質(zhì)，所以用CuO或Cu(OH)2；

答案：CuO或Cu(OH)2

（3）采用加堿法除去氯化亞鐵，則銅離子也會(huì)沉淀，故不能使用加堿法除去氯化亞鐵；

答案： 不能 加堿的同時(shí)Cu2+也會(huì)沉淀下來(lái)

（5）Fe2+沉淀為氫氧化物時(shí)所需pH與Cu2+的沉淀的pH相同，也就是說(shuō)，Fe2+沉淀的同時(shí)，Cu2+也會(huì)沉淀，無(wú)法將兩者分離開(kāi)，根據(jù)題干提供信息可知Fe3+沉淀所需的pH較小，所以應(yīng)先將Fe2+氧化為Fe3+后再將其除去；

答案：將Fe2+氧化為Fe3+再除去

（6）CuCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，加熱蒸發(fā)時(shí)促進(jìn)其水解（HCl易揮發(fā)），所以應(yīng)在HCl氣氛中采用低溫減壓蒸發(fā)結(jié)晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶體；

答案：不能 應(yīng)在氯化氫氣氛中濃縮后冷卻結(jié)晶。