题目内容

工业上制取CuCl2的生产流程如图所示:

请结合下表数据,回答下列问题:
物    质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 溶度积/25℃ 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
(1)向含有等浓度Fe2+.Cu2+.Fe3+的混合溶液中滴加NaOH溶液,最先生成的沉淀是
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(2)溶液A中加入NaClO的目的是
氧化Fe2+ 生成Fe3+ 有利于沉淀分离
氧化Fe2+ 生成Fe3+ 有利于沉淀分离

(3)在溶液B中加入CuO后过滤,这次加入CuO控制的pH范围是
3~4
3~4

(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转变为CuCl2.采用多量盐酸和低温蒸干的目的是
抑制 Cu2+水解防止生成CuO
抑制 Cu2+水解防止生成CuO
分析:(1)根据表中溶度积可知,Fe(OH)3的Ksp最小,最先生成沉淀;
(2)根据完全沉淀时的pH范围可知,Fe2+沉淀时Cu2+已基本沉淀完全,所以必须先将Fe2+转变为Fe3+才能完全除去;
(3)在溶液B中加CuO调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀;
(4)因为Cu2+易水解,所以加入过量盐酸和低温蒸干可以防止Cu2+水解.
解答:解:(1)根据表中溶度积可知,Fe(OH)3的Ksp最小,所以Fe(OH)3最先生成沉淀,故答案为:Fe(OH)3
(2)根据表中完全沉淀时的pH范围可知,Fe2+沉淀时Cu2+已基本沉淀完全,所以必须先将Fe2+转变为Fe3+才能完全除去,所以溶液A中加入NaClO的目的是氧化Fe2+ 生成Fe3+ 有利于沉淀分离,故答案为:氧化Fe2+ 生成Fe3+ 有利于沉淀分离;
(3)在溶液B中加CuO调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀,Fe3+完全沉淀时PH的范围是3~4,故答案为:3~4;
(4)因为溶液中存在以下平衡:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,加入过量盐酸和低温,能使平衡逆移,防止Cu2+水解,
故答案为:抑制 Cu2+水解防止生成CuO.
点评:本题以工业上制取CuCl2的生产流程为背景,综合考查学生灵活运用元素化合物知识、氧化还原反应知识、沉淀转化、盐类水解以及实验分析等知识和技能,难度较大.
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