Question

(15分)高氯酸銅[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃開始分解，常用于生產(chǎn)電極和作催化劑等�？捎陕然�銅通過下列反應制備：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易揮發(fā)的發(fā)煙液體，溫度高于130 ℃易爆炸。下表列出相應金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1 mol·L－1)：

金屬離子	開始沉淀	沉淀完全
Fe3＋	1．1	3．2
Fe2＋	5．8	8．8
Cu2＋	4．7	6．7

 

 

 

 

 

（1） 將CuCl2和Na2CO3用研缽分別研細，加入適量的沸水，攪拌，加熱成藍棕色溶液。靜置、冷卻、過濾、洗滌得藍色Cu2(OH)2CO3沉淀。

① 把反應物研細的目的是____________________。

② 檢驗沉淀是否洗滌干凈，應選用試劑是________。

（2） 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍過量的HClO4小心攪拌，適度加熱后得到藍色Cu(ClO4)2溶液同時會產(chǎn)生大量的白霧。

① 大量的白霧的成分是________(填化學式)。

② 適度加熱但溫度不能過高的原因是____。

（3） 25 ℃時，若調(diào)節(jié)溶液pH＝3，則溶液中的Fe3＋的物質的量濃度為________。(已知25 ℃時，F(xiàn)e(OH)3的Ksp＝2．64×10－39)

（4） 某研究小組欲用粗CuCl2固體(含F(xiàn)e2＋)制備純凈的無水氯化銅固體。請補充完整由粗CuCl2固體制備純凈的無水氯化銅固體的實驗步驟(可選用的試劑：蒸餾水、稀鹽酸、雙氧水溶液和氨水)：① 將粗CuCl2固體溶于蒸餾水，滴入少量的稀鹽酸；② ________，過濾；③ 將濾液________，得到CuCl2·2H2O晶體；④ 將________，得到無水氯化銅固體。

 

Answer 1

（1） ① 增大反應物之間的接觸面積，使反應速率增大(其他合理答案均可)(2分)

② HNO3和AgNO3溶液(其合理答案均可)(2分)

（2） ① HClO4(1分)�、� 防止HClO4、Cu(ClO4)2分解(2分)

（3） 2．64×10－6 mol·L－1(2分)

（4） ② 加入適量雙氧水溶液并充分混合，再加入適量氨水調(diào)節(jié)溶液pH至3．2～4．7(2分)

③ 加熱濃縮，冷卻結晶，過濾、(冰水)洗滌，干燥(2分)

④ CuCl2·2H2O晶體在HCl氣氛中加熱至質量不再變化為止(2分)

【解析】

試題分析：（1）增大反應物之間的接觸面積，使反應速率增大；反應生成沉淀和氯化鈉，洗滌目的除去沉淀表面的氯化鈉等雜質，所以檢驗洗滌液中是否含有氯離子即可，用HNO3和AgNO3溶液檢驗；（2）HClO4是易揮發(fā)的發(fā)煙液體，反應中揮發(fā)出形成白霧；產(chǎn)物和反應物HClO4、Cu(ClO4)2均不穩(wěn)定，反應溫度不宜過高防止它們分解；（3）Ksp＝c(Fe3+) c3(OH－)=2．64×10－39，c(Fe3+)=2．64×10－6 mol·L－1；（4）該操作時物質的提純，主要步驟是除去雜質，然后結晶，具體操作為先把亞鐵離子氧化為鐵離子，然后調(diào)節(jié)pH形成沉淀除去，再結晶得到CuCl2·2H2O晶體，由于CuCl2水解加熱最終得到氧化銅，故需在氯化氫的氛圍中加熱除去結晶水。

但該題信息中沒有給出氯化氫試劑。

考點：考查實驗綜合有關問題。