题目内容
氯化铜晶体中常含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体(CuCl2?2H2O),首先将其溶于稀盐酸中,然后按下面所示操作步骤进行提纯.
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氯氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
已知:(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是______(填序号)
A.H2O2 B.KMnO4 C.NaClO D.浓硫酸
写出加入X后发生反应离子的方程式______.
(2)加入的物质Y可以是______,目的是______
(3)某同学利用反应Cu+2H+ Cu2++H2↑设计实验来
制取氯化铜溶液.该同学设计的装置应该为______(填“原电池”或“电解池”).请画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液.
(4)从CuCl2稀溶液中得到CuCl2?2H2O晶体,在蒸发结晶的过程中,为了防止Cu2+的水解,应采取的措施是______.
解:(1)根据框图,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为H2O2,发生的反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:A;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)①结合题示,调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或CuCO3,故答案为:CuO或Cu(OH)2或CuCO3;
(3)Cu与盐酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜作阳极,可将铜作阳极,碳棒或铂为阴极,盐酸为电解质,设计电解池为,故答案为:电解池;;
(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,为抑制其水解,根据Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入盐酸可起到抑制作用,并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干,故答案为:在HCl气流下加热浓缩,冷却结晶.
分析:(1)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,易除去,除杂时,不能引入新的杂质,双氧水是绿色氧化剂;
(2)调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,据此来选择合适的物质;
(3)在一般条件下,Cu与酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜为阳极;
(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,从水解平衡移动的角度分析;
点评:本题考查氯化铜晶体的制取实验流程,题目难度中等,答题时注意把握题意,仔细审题.
(2)①结合题示,调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或CuCO3,故答案为:CuO或Cu(OH)2或CuCO3;
(3)Cu与盐酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜作阳极,可将铜作阳极,碳棒或铂为阴极,盐酸为电解质,设计电解池为,故答案为:电解池;;
(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,为抑制其水解,根据Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入盐酸可起到抑制作用,并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干,故答案为:在HCl气流下加热浓缩,冷却结晶.
分析:(1)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,易除去,除杂时,不能引入新的杂质,双氧水是绿色氧化剂;
(2)调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,据此来选择合适的物质;
(3)在一般条件下,Cu与酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜为阳极;
(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,从水解平衡移动的角度分析;
点评:本题考查氯化铜晶体的制取实验流程,题目难度中等,答题时注意把握题意,仔细审题.
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