Question

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______．

Answer 1

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．