Question

3．工业上制取CuCl₂的生产流程如图：

请结合表数据，回答下列问题：

物    质	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）3
完全沉淀时的pH范围	≥9.6	≥6.4	3～4

①溶液A中加入X是一种“绿色”氧化剂，则X是NaClO（填化学式），其目的是氧化Fe²⁺生成Fe³⁺ 有利于沉淀分离．
②在溶液B中加入试剂Y常见的有：CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等，调节PHB，（A．PH≥9.6  B．PH 3～4   C．PH≥6.4）其作用是使Fe³⁺完全转变为氢氧化铁沉淀而分离Fe³⁺
③往Cu（OH）₂加入盐酸使Cu（OH）₂转变为CuCl₂．采用“稍多量盐酸”和“低温蒸干”的目的是抑制 Cu²⁺水解．

Answer 1

分析 粗氧化铜中含有FeO加入浓HCl加热搅拌得到溶液A，加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等调节溶液PH3-4使铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀，得到溶液D，继续加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等调节溶液PH≥6.4得到氢氧化铜沉淀，过滤得到溶液E和氢氧化铜沉淀，洗涤干燥得到的氢氧化铜就稍过量的盐酸低温蒸干得到氯化铜晶体；
（1）次氯酸钠具有氧化性，由于Fe²⁺沉淀时Cu²⁺已基本沉淀完全，所以必须先将Fe²⁺转变为Fe³⁺才能完全除去；
（2）加入氧化铜，调节溶液的PH，除去铁离子杂质；
（3）根据平衡Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺进行分析．

解答 解：粗氧化铜中含有FeO加入浓HCl加热搅拌得到溶液A，加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等调节溶液PH3-4使铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀，得到溶液D，继续加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等调节溶液PH≥6.4得到氢氧化铜沉淀，过滤得到溶液E和氢氧化铜沉淀，洗涤干燥得到的氢氧化铜就稍过量的盐酸低温蒸干得到氯化铜晶体；
（1）根据表中完全沉淀时的pH范围可知，Fe²⁺沉淀时Cu²⁺已基本沉淀完全，所以必须先将Fe²⁺转变为Fe³⁺才能完全除去，所以溶液A中加入NaClO溶液，目的是氧化Fe²⁺ 生成Fe³⁺ 有利于沉淀分离，反应的离子方程式为：2H⁺+ClO^-+2 Fe²⁺=2 Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案为：NaClO；氧化Fe²⁺生成Fe³⁺ 有利于沉淀分离；
（2）在溶液B中加CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等调节溶液的pH使Fe³⁺完全沉淀，根据表中数据，Fe³⁺完全沉淀时PH的范围是3～4，
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃；B；使Fe³⁺完全转变为氢氧化铁沉淀而分离Fe³⁺；
（3）因为溶液中存在以下平衡：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入过量盐酸和低温，能使平衡逆移，防止Cu²⁺水解，故答案为：抑制 Cu²⁺水解．

点评 本题以工业上制取CuCl₂的生产流程为背景，综合考查学生灵活运用元素化合物知识、氧化还原反应知识、沉淀转化、盐类水解以及实验分析等知识和技能，难度较大．