Question

1．已知：25℃时，Fe（OH）₃、Fe（OH）₂、Cu（OH）₂的溶度积常数为：K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39mol⁴•L^-4、K_sp[Fe（OH）₂]=l.6×10^-17 mol³•L^-3；K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20mol³•L^-3，某化学课外研究性学习小组，用含FcCl₂杂质的CuCl₂固体制取纯净的氯化铜晶体（CuCl₂•2H₂0），实验流程如下：
请回答下列问题
（1）向溶液Ⅰ中加入H₂O₂时，反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）调节溶液pH所用最佳物质X的化学式为CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃（写2类物质） 
（3）实较室中用pH试纸测定溶液^_PH的实验操作过程是用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH试纸上，半分钟后与比色卡对照．
（4）检验溶液Ⅰ中既含Fe²⁺离子，又含少量Fe³⁺离子的实验过程是分别取溶液Ⅰ少许Ⅰ放入两只试管中，向其中一支试管中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，证明含有Fe²⁺，向另一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe³⁺．
（5）最后由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O的具体操作是应在HCl的氛围中加热蒸发．
（6）25℃时，计算Fe（0H）₃沉淀部分溶于稀盐算Fe（OH）₃+2H⁺?Fe³⁺+3H₂O的化学平衡常数K=2790．

Answer 1

分析 用含FcCl₂杂质的CuCl₂固体溶解得到混合物溶液Ⅰ，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，溶液Ⅱ中加入试剂不能引入新的杂质，需要加入氧化铜或氢氧化铜或碳酸铜等调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤得到沉淀为氢氧化铁，溶液Ⅲ为氯化铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化铜晶体，注意蒸发过程中需要防止铜离子的水解，
（1）过氧化氢酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒、电子守恒配平书写离子方程式；
（2）溶液Ⅱ中加入试剂不能引入新的杂质，需要加入氧化铜或氢氧化铜或碳酸铜等调节溶液PH使铁离子全部沉淀；
（3）PH试纸使用方法是放在干燥的表面皿中，用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，依据颜色变化和比色卡对比得到；
（4）亚铁离子具有还原性可以使高锰酸钾溶液褪色，铁离子和KSCN溶液反应生成血红色溶液；
（5）由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O需要防止水解生成氢氧化铜沉淀；
（6）根据Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-），Kw=c（H⁺）•c（OH^-）及Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数表达式，可得3个常数的关系，进行计算．

解答 解：用含FcCl₂杂质的CuCl₂固体溶解得到混合物溶液Ⅰ，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，溶液Ⅱ中加入试剂不能引入新的杂质，需要加入氧化铜或氢氧化铜或碳酸铜等调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤得到沉淀为氢氧化铁，溶液Ⅲ为氯化铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化铜晶体，注意蒸发过程中需要防止铜离子的水解，
（1）过氧化氢酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒、电子守恒配平书写离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）溶液Ⅱ中加入试剂不能引入新的杂质，需要加入氧化铜或氢氧化铜或碳酸铜等调节溶液PH使铁离子全部沉淀，调节溶液pH所用最佳物质X的化学式为：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃，
故答案为：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃ ；
（3）PH试纸使用方法是放在干燥的表面皿中，用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，依据颜色变化和比色卡对比得到，具体操作步骤为：用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH试纸上，半分钟后与比色卡对照，
故答案为：用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH试纸上，半分钟后与比色卡对照；
（4）亚铁离子具有还原性可以使高锰酸钾溶液褪色，铁离子和KSCN溶液反应生成血红色溶液，分别取溶液Ⅰ少许Ⅰ放入两只试管中，向其中一支试管中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，证明含有Fe²⁺，向另一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe³⁺，
故答案为：分别取溶液Ⅰ少许Ⅰ放入两只试管中，向其中一支试管中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，证明含有Fe²⁺，向另一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe³⁺；
（5）由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O需要防止水解生成氢氧化铜沉淀，最后由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O的具体操作是应在HCl的氛围中加热蒸发，
故答案为：应在HCl的氛围中加热蒸发；
（6）Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数表达式k=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$，由Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-），Kw=c（H⁺）•c（OH^-），可知式k=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{Ksp}{K{w}^{3}}$=$\frac{2.79×1{0}^{-39}mo{l}^{4}•{L}^{-4}}{（1×1{0}^{-14}）^{3}}$=2790，
故答案为：2790；

点评 本题考查了物质分离提纯的过程、物质除杂的试剂选择、实验基本操作、平衡常数的计算应用等知识点，题目难度中等．