Question

工業(yè)上制氯化銅無(wú)水物時(shí)，是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵和SiO₂)，充分?jǐn)嚢韬笫怪�溶解，制取流程如下�?/p>

已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e²⁺以Fe(OH)₂的形式完全沉淀；pH≥6.4時(shí)，Cu²⁺以Cu(OH)₂的形式完全沉淀；常溫時(shí)K_sp[Fe(OH)₃]=c(Fe³⁺).c³(OH^－)=1.0×10^－38。試回答：

(1)根據(jù)常溫時(shí)Fe(OH)₃的K_sp計(jì)算，當(dāng)溶液中的Fe³⁺完全沉淀(此時(shí)溶液中的Fe³⁺物質(zhì)的量的濃度=10^－5mol/L)，溶液的pH=              。

(2)溶液D制取無(wú)水CuCl₂時(shí)，需在HCl氣體中蒸干，原因是                      

                                                                         。

(3)粗CuO溶于過(guò)量鹽酸后，得到的溶液B中加入試劑x將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，試劑x可以是           (填以下選項(xiàng)序號(hào))。

A．KMnO₄溶液    B．氯水    C．NaClO溶液    D．O₃

若用H₂O₂溶液，則反應(yīng)的離子方程式為                                    。

(4)溶液C加入試劑y，要調(diào)整溶液的pH至3-4，試劑y不能是        (填以下選項(xiàng)序號(hào))，原因是                                                               。

A．NaOH溶液    B．Cu(OH)₂固體    C．Cu₂(OH)₂CO₃固體    D．CuO固體

(5)將ag粗CuO經(jīng)過(guò)以上一系列操作之后，最終得到bg無(wú)水CuCl₂(不考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作引起的損耗)，下列說(shuō)法正確的是           。(N_A表示阿伏伽德羅常數(shù))

A．粗CuO中Cu²⁺數(shù)目小于         

B．粗CuO中CuO物質(zhì)的量小于mol

C．粗CuO中所含的銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100℅ 

D．粗CuO中關(guān)于CuO的量無(wú)法確定

 

Answer 1

【答案】

(1)3(2分)        (2)HCl抑制CuCl₂水解(1分)

(3)BD(2分)    2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O(2分)

(4)A(2分)    將引入新雜質(zhì)NaCl(1分)        (5)ABD(3分)

【解析】（1）根據(jù)K_sp[Fe(OH)₃]=c(Fe³⁺).c³(OH^－)=1.0×10^－38可知，當(dāng)溶液中的Fe³⁺物質(zhì)的量的濃度=10^－5mol/L時(shí)，溶液中c(OH^－)＝，所以溶液的pH＝3。

（2）氯化銅時(shí)強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，加熱促進(jìn)水解，所以為防止銅離子水解，需要在在HCl氣體中蒸干。

（3）除去亞鐵離子，需要加入氧化劑，但不能引入新的雜質(zhì)，氯氣的還原產(chǎn)物是氯離子，臭氧的還原產(chǎn)物是水，不會(huì)帶入雜質(zhì)，BD正確。AC會(huì)引入雜化離子錳離子和鈉離子等，不正確。答案選BD。雙氧水的還原產(chǎn)物是水，方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O。

（4）y是消耗氫離子，來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，但不能引入雜質(zhì)，氫氧化鈉能帶入雜質(zhì)離子鈉離子，所以不能選擇A，其余都是正確的，答案選A。

（5）由于粗氧化銅中含有雜質(zhì)，所以氧化銅的物質(zhì)的量小于，A正確。因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，引入了銅離子，所以最終生成的氯化銅的物質(zhì)的量大于粗氧化銅中氧化銅的物質(zhì)的量，所以B正確，C不正確。調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，無(wú)法確定引入了多少銅離子，所以粗CuO中關(guān)于CuO的量無(wú)法確定，D正確，答案選ABD。