Question

【题目】在氯化铜晶体（CuCl22H2O）中含有FeCl2杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其溶于水后加少量盐酸配制成水溶液，然后按如图所示的操作步骤进行提纯．

已知室温下，下列各物质的KSP：

物质	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)3
Ksp(25 ℃)	8.0×10－16	2×10－20	4.0×10－38

（1）下列物质都可以作为氧化剂，其中最适合本实验的是 。

A．H2O2 B．KMnO4 C．HNO3 D．K2Cr2O7

写出你所选用的氧化剂在该实验中的发生反应的离子方程式： 。

（2）物质Y是 ，沉淀E的化学式 。

（3）从滤液得到纯净的CuCl22H2O晶体应采用的方法是 ，过滤、洗涤。

（4）假设加入Y之后Cu2+的浓度为0.02 mol/L，要使 Cu2+不水解，则加入Y后溶液的pH不能超过 。

Answer 1

【答案】（1）A；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（2）CuO或Cu(OH)2（或CuCO3）；Fe(OH)3

（3）加入盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶（或在氯化氢气氛下蒸发浓缩，冷却结晶）

（4）5

【解析】

试题分析：制取流程为，向含有亚铁离子的溶液中加入氧化剂X，将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，使铁离子完全转化成氢氧化铁沉淀，加入的Y不能引进新的杂质，所以Y可以为CuO或Cu(OH)2或CuCO3；除去杂质后的溶液为氯化铜溶液，将溶液在HCl的气流中低温加热蒸发，得到氯化铜晶体，

（1）根据题干提供信息可知Fe3+沉淀所需的pH较小，所以应先将Fe2+氧化为Fe3+后再将其除去。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可以为H2O2，B会引入K+、Mn2+，C会引入杂质钠离子，D会引入钾离子、铬离子。发生反应离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

故答案为：A；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（2）结合题示，调节pH4～5，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，除去Fe3+的有关离子方程式Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，CuO+2H+═Cu2++H2O，促使铁离子向生成沉淀的方向移动。

故答案为：CuO或Cu(OH)2（或CuCO3）；Fe(OH)3；

（3）CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），所以应加入盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶（或在氯化氢气氛下蒸发浓缩，冷却结晶）、过滤、洗涤等的方法，得到CuCl22H2O的晶体。

故答案为：加入盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶（或在氯化氢气氛下蒸发浓缩，冷却结晶）；

（4）由题意可知，Cu(OH)2的Ksp=2.0×10-20，此时[c(OH-)]2=2.0×10-20/0.02=1×10-18，c(OH-)=1×10-9，c(H+)=1×10-5，则溶液pH=5。要使 Cu2+不水解，则加入Y后溶液的pH不能超过5。

故答案为：5。