Question

工業上制氯化銅無水物時，是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉（含雜質氧化亞鐵和SiO₂），充分攪拌后使之溶解，制取流程如下：



已知：pH≥9.6時，Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀；pH≥6.4時，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀；常溫時K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）．c³（OH^-）=1.0×10^-38．試回答：
（1）根據常溫時Fe（OH）₃的K_sp計算，當溶液中的Fe³⁺完全沉淀（此時溶液中的Fe³⁺物質的量的濃度=10^-5mol/L），溶液的pH=______．
（2）溶液D制取無水CuCl₂時，需在HCl氣體中蒸干，原因是______．
（3）粗CuO溶于過量鹽酸后，得到的溶液B中加入試劑x將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，試劑x可以是______（填以下選項序號）．
A．KMnO₄溶液    B．氯水    C．NaClO溶液    D．O₃
若用H₂O₂溶液，則反應的離子方程式為______．
（4）溶液C加入試劑y，要調整溶液的pH至3-4，試劑y不能是______（填以下選項序號），原因是______．
A．NaOH溶液    B．Cu（OH）₂固體    C．Cu₂（OH）₂CO₃固體    D．CuO固體
（5）將ag粗CuO經過以上一系列操作之后，最終得到bg無水CuCl₂（不考慮實驗過程中操作引起的損耗），下列說法正確的是______．（N_A表示阿伏伽德羅常數）
A．粗CuO中Cu²⁺數目小于

aNA

80

        B．粗CuO中CuO物質的量小于 

b

135

 mol
C．粗CuO中所含的銅元素的質量分數為

64b

135a

 x100%
D．粗CuO中關于CuO的量無法確定．

Answer 1

（1）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）．c³（OH^-）=1.0×10^-38 當溶液中的Fe³⁺完全沉淀，此時溶液中的Fe³⁺物質的量的濃度=10^-5mol/L，c（Fe³⁺）．c³（OH^-）=1.0×10^-38；c³（OH^-）=10^-33，c（OH^-）=10^-11mol/L，c（H⁺）=10^-3mol/L，PH=3；
故答案為：3；       
（2）溶液D是氯化銅溶液，制取無水CuCl₂時，需在HCl氣體中蒸干是防止氯化銅水解，HCl抑制CuCl₂水解；
故答案為：HCl抑制CuCl₂水解；
（3）粗CuO溶于過量鹽酸后，得到的溶液B中含有氯化銅和氯化亞鐵，加入試劑x將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，試劑x可以氧化亞鐵離子，但不能引入新的雜質；
A．KMnO₄溶液 可以氧化亞鐵離子但引入鉀離子、錳離子，故A不符合；
B．氯水氧化亞鐵離子為氯化鐵，故B符合；
C．NaClO溶液氧化亞鐵離子，引入鈉離子，故C不符合；
D．O₃氧化亞鐵離子，不引入新的雜質，故D符合；
過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：BD；  2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）加入試劑和酸反應調節溶液PH使鐵離子全部沉淀，加入的試劑不能引入新的雜質；溶液C加入試劑y，要調整溶液的pH至3-4，試劑y不能是
A．NaOH溶液引入鈉離子，故A符合；
B．Cu（OH）₂固體可以調節溶液PH，不一如雜質，故B不符合；
C．Cu₂（OH）₂CO₃固體可以調節溶液PH，不一如雜質，故C不符合；
D．CuO固體可以調節溶液PH，不一如雜質，故D不符合；
 故答案為：A，將引入新雜質NaCl；
（5）將ag粗CuO經過以上一系列操作之后，最終得到bg無水CuCl₂（不考慮實驗過程中操作引起的損耗），
A．粗CuO中含有其他物質，所以Cu²⁺數目小于

aNA

80

故A正確；
B．粗CuO中含有其他物質，CuO物質的量小于

b

135

mol，故B正確；
C．粗CuO中含有其他物質，所含的銅元素的質量分數小于

64b

135a

x100%，故C錯誤；
D．粗CuO中雜質不能確定其治療，關于CuO的量無法確定，故D正確；
故答案為：ABD．