Question

鐵、銅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣．現(xiàn)有含氯化亞鐵雜質(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，然后按如圖步驟進(jìn)行提純：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH，見表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH	3.2	9.0	6.7

請(qǐng)回答下列問題：
（1）加入氧化劑的目的是

 

．
（2）最適合作氧化劑X的是

 

．
A．K₂Cr₂O₇    B．NaClO     C．H₂O₂    D．KMnO₄
（3）加入的物質(zhì)Y是

 

．
（4）若不用物質(zhì)Y而是直接用堿能不能達(dá)到目的？

 

（填“能”或“不能”）．若不能，試解釋原因

 

．
（5）最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)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？

 

．
（6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：氯化亞鐵和氯化銅的混合液中，加入氧化劑可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH可以將鐵離子沉淀，得到氯化銅的水溶液，然后再酸性環(huán)境下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體，
（1）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去，據(jù)此回答；
（2）選擇的氧化劑不能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子是最佳氧化劑；
（3）在調(diào)節(jié)pH時(shí)，加入的物質(zhì)不能引進(jìn)新雜質(zhì)；
（4）根據(jù)鐵離子和銅離子都能和堿之間反應(yīng)得到沉淀來回答；
（5）銅離子水解溶液顯示酸性，加熱蒸干硫酸銅溶液得到的是氫氧化銅，據(jù)此回答；
（6）在酸性環(huán)境下加入碳酸鈣，可以得到二氧化碳?xì)怏w，碳酸鈣會(huì)溶解．

解答： 解：根據(jù)流程圖，氯化亞鐵和氯化銅的混合液中，加入氧化劑可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH可以將鐵離子沉淀，得到氯化銅的水溶液，然后再酸性環(huán)境下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體，
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，加入氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于生成Fe（OH）₃沉淀而與Cu²⁺分離，故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于生成Fe（OH）₃沉淀而與Cu²⁺分離；
（2）K₂Cr₂O₇、NaClO、H₂O₂、KMnO₄都具有氧化性，能將亞鐵離子氧化，但是K₂Cr₂O₇、NaClO、KMnO₄能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子，雙氧水是綠色氧化劑，得到的還原產(chǎn)物是水，不會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子，故答案為：C；
（3）中和溶液的酸性，調(diào)節(jié)pH，將鐵離子沉淀，銅離子不沉淀，可以加入CuO[Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃也可以]，故答案為：CuO[Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃也可以]；
（4）鐵離子和銅離子都能和堿之間反應(yīng)得到沉淀，若不用物質(zhì)Y，而是直接用堿能不能達(dá)到目的，故答案為：不能，加堿使Fe³⁺沉淀的同時(shí)也能使Cu²⁺沉淀；
（5）銅離子水解溶液顯示酸性，加熱蒸干硫酸銅溶液得到的是氫氧化銅，為防止水解，應(yīng)該在HCl氣流中蒸干，故答案為：不能；應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)結(jié)晶；
（6）氯化鐵和氯化銅的混合液顯示酸性，若向溶液中加入碳酸鈣，碳酸鈣溶解，產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀�，溶液的酸性減弱，鐵離子會(huì)形成沉淀，故答案為：碳酸鈣溶解，產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道物質(zhì)的分離和提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生分析解決問題以及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，題目難度不大．