题目内容

19．用粗氧化铜（含少量Fe）制取纯净的CuCl2?2H2O的主要过程是：
①将粗氧化铜溶解于稀盐酸中，加热、过滤．调节滤液的pH为3；
②对①所得的滤液按下列步骤进行操作：

已知：
物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe3+1.93.2
Fe2+7.09.0
Cu2+4.76.7
回答下列问题：
（1）加入氧化剂X的目的是：将Fe2+氧化为Fe3+，便于生成沉淀而与Cu2+分离
本实验最合适的氧化剂X是c（填字母）
a．K2Cr2O7    b．NaClO    c．H2O2     d．KMnO4
反应的离子方程式是2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O．
（2）Y可选：CuO或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3，调节pH3.2≤pH＜4.7
除去Fe3+的有关离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+
（3）采用低温减压蒸发结晶的方法得到CuCl?2H2O的晶体，还要在过程中不断通入HCl气体，且不能蒸干．

分析 工业上制取纯净的CuCl2•2H2O的主要过程：将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，过滤，滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，得到的溶液乙为氯化铜溶液，然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体，
（1）依据流程图可知实验目的是制备氯化铜晶体，需要除去亚铁离子，所以要加入氧化剂，加入氧化剂X不能引入新的杂质；
（2）Y物质应调节溶液的酸性，调节溶液PH时铁离子全部沉淀，铜离子不能沉淀且不能引入新的杂质离子，据此判断调节pH值，铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去；
（3）氯化铜水溶液蒸发浓缩，铜离子水解，生成的氯化氢挥发，加热促进水解正向进行，得到氢氧化铜，实验需要在氯化氢气流中蒸发析出晶体．

解答 解：工业上制取纯净的CuCl2•2H2O的主要过程：将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，过滤，滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，得到的溶液乙为氯化铜溶液，然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体．
（1）依据流程图可知实验目的是制备氯化铜晶体，需要除去亚铁离子，所以要加入氧化剂，便于生成沉淀而与Cu2+分离，加入氧化剂X不能引入新的杂质，所以可以用双氧水，故选c，反应的离子方程式为：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；
故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+，便于生成沉淀而与Cu2+分离；  c；2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；
（2）Y物质应调节溶液的酸性，调节溶液PH时铁离子全部沉淀，PH值大于3.2，铜离子不能沉淀则PH值 小于4.7，且不能引入新的杂质离子，实验需要加入和酸反应的固体物质CuO或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3，反应的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O，Fe3+几乎完全水解而沉淀反应的离子方程式为Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+，
故答案为：CuO或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3；3.2≤pH＜4.7；CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+；
（3）氯化铜水溶液蒸发浓缩，铜离子水解，CuCl2+H2O?Cu（OH）2+2HCl，生成的氯化氢挥发，加热促进水解正向进行，得到氢氧化铜，所以实验需要在氯化氢气流中蒸发，抑制水解反应进行，析出得到氯化铜晶体，
故答案为：HCl．

点评 本题考查了物质制备实验方案的分析判断，实验操作过程的注意问题，除杂不能引入新的杂质是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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