题目内容
【题目】氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，再按下图所示的操作步骤进行提纯。
请参照下表给出的数据填空。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Cu2＋ | 4.7 | 6.7 |
Fe2＋ | 7.0 | 9.0 |
Fe3＋ | 1.9 | 3.2 |
(1)操作I加入X的目的是___________________________ 。
(2)下列物质都可以作为X，适合本实验的X物质可以是_________(填字母)。
A.KMnO4 B.NaClO C.H2O2 D.K2Cr2O7
(3)操作II的Y试剂为____________(填化学式)，并调节溶液的pH在______范围。
(4)实验室在配制CuCl2溶液时需加入少许_________(填物质名称)，理由是(文字叙述并用有关离子方程式表示)__________________________________________。
(5)若要得无水CuCl2，请简述操作方法__________________________。
【答案】加入氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋ C CuO或Cu（OH）2或CuCO3 3.2~4.7 盐酸 Cu2＋+2H2O
Cu(OH)2+2H＋ 加入盐酸抑制其水解 HCl气流中加热蒸发
【解析】
根据流程图可知，加入试剂X后，反应后的溶液中出现了铁离子，说明亚铁离子被氧化了，试剂X为氧化剂；根据表格中数据可知，加入试剂Y后，出现了氢氧化铁沉淀，铜离子没有沉淀，说明试剂 Y起到调节溶液pH在3.2-4.7之间，保证铁离子沉淀完全；氯化铜水解显酸性，在不断通氯化氢气流的情况下，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可以得到氯化铜晶体；结合以上分析解答。
根据流程图可知，加入试剂X后，反应后的溶液中出现了铁离子，说明亚铁离子被氧化了，试剂X为氧化剂；根据表格中数据可知，加入试剂Y后，出现了氢氧化铁沉淀，铜离子没有沉淀，说明试剂 Y起到调节溶液pH在3.2-4.7之间，保证铁离子沉淀完全；氯化铜水解显酸性，在不断通氯化氢气流的情况下，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可以得到氯化铜晶体；
(1)结合以上分析可知，操作I中加入氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋；
综上所述，本题答案是：加入氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋。
(2)加入氧化剂的目的，能将Fe2+氧化为Fe3+，且在除杂时，不能引入新的杂质，所以选项中：
A．KMnO4是氧化剂，加入会增加杂质离子锰离子、钾离子等，故A不符合；
B．NaClO是氧化剂，但引入杂质钠离子，故B不符合；
C．H2O2做氧化剂还原产物为水，没有增加新杂，故C符合；
D．K2Cr2O7是氧化剂，反应过程中引入新的杂质铬离子、钾离子等，故D不符合；
综上所述，本题选C。
(3) 分析图表数据结合题示，调节pH在3.2～4.7之间，使Fe3+全部沉淀，铜离子不沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）2或CuCO3；
综上所述，本题答案是：CuO或Cu（OH）2或CuCO3；3.2~4.7。
(4) CuCl2属于强酸弱碱盐，水解显酸性，离子方程式为：Cu2＋+2H2O
Cu(OH)2+2H＋；加入浓盐酸，增大氢离子浓度，抑制铜离子的水解；
综上所述，本题答案是：盐酸，Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋ 加入盐酸抑制其水解。
(5) CuCl2属于强酸弱碱盐，水解显酸性，生成易挥发的盐酸，因此，只有在不断地通入氯化氢气流抑制其水解的情况下，通过加热蒸干，可以得到无水CuCl2固体；
综上所述，本题答案是：HCl气流中加热蒸发。
