Question

不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。

氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）中含FeCl₂杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。

（1）下列氧化剂中适合作氧化剂X的是              （填序号）；

A．NaClO

B．H2O2

C．KMnO4

D．Cl2

（2）物质Y的化学式是          、            ；(任写两种)
（3）写出从（2）题任选一个物质Y参与反应生成沉淀Z离子方程式：              。
（4）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体?   (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?                     。
（5）氢氧化铜常温下其K_sp＝c（Cu^2＋）· c²（OH^－）＝2×10^－20mol²·L^－2。某硫酸铜溶液里c（Cu^2＋）＝0．02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，应调整溶液pH使之大于     。

Answer 1

（1）B、D；（2）CuO或Cu(OH)₂或CuCO₃；（3）2Fe³⁺+6H₂O+3CuO=2Fe(OH)₃↓+3Cu²⁺；
（4）不能，将CuCl₂溶液放在无水氯化氢气流中加热。（5）5

试题分析：（1）在氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）中含FeCl₂杂质，为制得纯净氯化铜晶体应该把杂质除去。但是Fe²⁺形成沉淀的pH与Cu²⁺形成沉淀的pH很相近，不容易除去。若加入氧化剂把Fe²⁺氧化为Fe³⁺就很容易除去了。在选择氧化剂时不要引入新的杂质离子。所以应该选择绿色氧化剂B．H₂O₂或D．Cl₂．(2)加入物质Y用以调节溶液的pH值，而且不引入杂质。可以加入CuO或Cu(OH)₂或CuCO₃或Cu₂(OH)₂CO₃等。（3）假设以CuO为例，反应的两种方程式为2Fe³⁺+6H₂O+3CuO=2Fe(OH)₃↓+3Cu²⁺；(4) CuCl₂是容易挥发的强酸与弱碱发生反应得到的盐，若直接加热蒸发溶液，水解产生的HCl会随着水分的蒸发而溢出，最后得到的为Cu(OH)₂,所以最后不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体。为防止其水解导致变质，应该将溶液放在无水氯化氢气流中加热就可以CuCl₂·2H₂O晶体。（5）由于氢氧化铜常温下其K_sp＝c（Cu^2＋）· c²（OH^－）＝2×10^－20mol²·L^－2。若c(Cu^2＋)=0．02mol/L,则c（H⁺）=Kw÷c(OH^-)=10^-14÷10^-9=10^-5;所以pH=5。