Question

20．CuCl₂溶液中含有少量雜質(zhì)FeCl₂，為制備純凈的CuCl₂•2H₂O晶體，擬定實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中，將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺最好選用下列氧化劑C．
A．K₂Cr₂O₇　　　B．NaClO　　　C．H₂O₂
該反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O
（2）在步驟Ⅱ中，加入Y的目的是為了調(diào)節(jié)溶液的酸度以促使Fe³⁺沉淀完全，Y可以是下列物質(zhì)中的C．
A．NaOH         B．Cu       C．Cu₂（OH）₂CO₃
（3）步驟Ⅲ應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是將溶液在較低溫度下加熱蒸發(fā)析出晶體，同時(shí)通入氯化氫氣體防止水解．

Answer 1

分析 CuCl₂溶液中含有少量雜質(zhì)FeCl₂，為制備純凈的CuCl₂•2H₂O晶體，實(shí)驗(yàn)原理是：向混合溶液中加入氧化劑，將亞鐵離子氧化為鐵離子，但是選擇的氧化劑不能引入雜質(zhì)離子，然后調(diào)節(jié)pH，是鐵離子完全沉淀，但是銅離子不沉淀，得到氯化銅溶液，銅離子易水解，然后在酸性環(huán)境下，將溶液蒸發(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)需要，反應(yīng)不能引進(jìn)雜質(zhì)離子，H₂O₂是綠色氧化劑，據(jù)此回答；
（2）調(diào)節(jié)溶液的酸度以促使Fe³⁺沉淀完全，但是銅離子不沉淀，加入的試劑可以和氫離子反應(yīng)，但是不能引進(jìn)雜質(zhì)離子；
（3）氯化銅溶液中銅離子易水解，應(yīng)該在酸性環(huán)境下進(jìn)行操作，得到氯化銅晶體

解答 CuCl₂溶液中含有少量雜質(zhì)FeCl₂，為制備純凈的CuCl₂•2H₂O晶體，實(shí)驗(yàn)原理是：向混合溶液中加入氧化劑，將亞鐵離子氧化為鐵離子，但是選擇的氧化劑不能引入雜質(zhì)離子，然后調(diào)節(jié)pH，是鐵離子完全沉淀，但是銅離子不沉淀，得到氯化銅溶液，銅離子易水解，然后在酸性環(huán)境下，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體，
（1）K₂Cr₂O₇、NaClO將亞鐵離子氧化的同時(shí)都會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子，但是H₂O₂是綠色氧化劑，不會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子，所以選C，反應(yīng)的原理為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：C；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）在步驟Ⅱ中，加入Y的目的是為了調(diào)節(jié)溶液的酸度以促使Fe³⁺沉淀完全，但是銅離子不沉淀，加入的試劑可以和氫離子反應(yīng)，但是不能引進(jìn)雜質(zhì)離子，可以是氧化銅、堿式碳酸銅，碳酸銅或是氫氧化銅等，
故答案為：C；
（3）氯化銅溶液中銅離子易水解，應(yīng)該在酸性環(huán)境下，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥，得到氯化銅晶體，
故答案為：將溶液在較低溫度下加熱蒸發(fā)析出晶體，同時(shí)通入氯化氫氣體防止水解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化流程步驟中的操作目的和反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷，尾氣的成分判斷和處理方法，題目難度中等，答題時(shí)注意實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．