Question

8．鐵、銅單質及其化合物應用范圍很廣．現有含氯化亞鐵雜質的氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O），為制取純凈的CuCl₂•2H₂O，首先將其制成酸性水溶液，然后按如圖步驟進行提純：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH見表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時的pH	3.2	9.0	6.7

請回答下列問題：
（1）加入氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，Fe³⁺便于生成沉淀與Cu²⁺分離．
（2）最適合作氧化劑X的是C，寫出該反應的離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
A．K₂Cr₂O₇　  B．NaClO　　C．H₂O₂　　D．KMnO₄
（3）加入的物質Y可以是C．A．NaOH溶液  B．氨水  C．CuO  D．Cu
（4）最后能不能直接蒸發結晶得到CuCl₂•2H₂O晶體？不能（填“能”或“不能”）．若能，不用回答；若不能，回答該如何操作？應在HCl氛圍中加熱蒸發．

Answer 1

分析 氯化亞鐵和氯化銅的混合液中，加入氧化劑可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，調節pH可以將鐵離子沉淀，得到氯化銅的水溶液，然后再酸性環境下蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體，
（1）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去；
（2）選擇的氧化劑不能引進新的雜質離子；
（3）在調節pH時，加入的物質不能引進新雜質；
（4）在調節pH時，加入的物質不能引進新雜質．

解答 解：（1）根據實驗目的，加入氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于生成Fe（OH）₃沉淀而與Cu²⁺分離，
故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，Fe³⁺便于生成沉淀與Cu²⁺分離；
（2）根據實驗目的，加入氧化劑的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于生成Fe（OH）₃沉淀而與Cu²⁺分離，K₂Cr₂O₇、NaClO、H₂O₂、KMnO₄都具有氧化性，能將亞鐵離子氧化，但是K₂Cr₂O₇、NaClO、KMnO₄能引進新的雜質離子，雙氧水是綠色氧化劑，得到的還原產物是水，不會引進雜質離子，反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：C；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）中和溶液的酸性，調節pH，將鐵離子沉淀，銅離子不沉淀，可以加入CuO[或Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃]，注意不能引入新雜質，
故答案為：C；  
（4）銅離子水解溶液顯示酸性，加熱蒸干硫酸銅溶液得到的是氫氧化銅，為防止水解，應該在HCl氣流中蒸干，
故答案為：不能；應在HCl氛圍中加熱蒸發．

點評 本題綜合考查物質的分離、提純，為高考常見題型，題目涉及氧化還原反應原理的應用、調節pH除雜質、鹽的水解原理的應用等，考查學生分析解決問題以及靈活應用所學知識的能力，題目難度中等．