Question

13．某同學擬用粗氧化銅（含少量FeO及不溶于酸的雜質）制取無水氯化銅，流程如圖所示：

（1）步驟①中氧化銅與鹽酸反應的離子方程式：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O．
（2）步驟②中加入H₂O₂的目的：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，沉淀Ⅱ的化學式為：Fe（OH）₃．
（3）已知：

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7
Fe2+	7	9

步驟③中調節溶液pH的試劑X可以是BC（雙選，填編號）．
A．NaOH       B．CuO    C．Cu（OH）₂    D．NH₃•H₂O
（4）步驟④的操作是蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥．為得到無水CuCl₂，步驟⑤需在干燥的HCl氣流中加熱CuCl₂•2H₂O，原因是干燥的HCl氣流既可抑制Cu²⁺的水解，還能帶走CuCl₂•2H₂O受熱產生的水汽．

Answer 1

分析 向粗氧化銅（含少量FeO及不溶于酸的雜質）中加入鹽酸，鹽酸和鐵、氧化銅反應，發生的離子反應方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O，加入氧化劑A的目的是把亞鐵離子氧化，根據除雜原則，不能引入新的雜質；加入試劑B的目的是調節pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對濾液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到氯化銅晶體，
（1）氧化銅和鹽酸反應生成氯化銅和水；
（2）操作②是加入氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子；步驟③是加入氧化銅或Cu（OH）₂調節溶液pH使鐵離子完全沉淀；
（3）通過調節pH可以使Fe³⁺沉淀完全但不能引入新的雜質；
（4）從溶液中要獲得晶體應經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌；
（5）氯化氫抑制氯化銅的水解，以便得到氯化銅晶體．

解答 解：向粗氧化銅（含少量FeO及不溶于酸的雜質）中加入鹽酸，鹽酸和鐵、氧化銅反應，發生的離子反應方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O，加入氧化劑A的目的是把亞鐵離子氧化，根據除雜原則，不能引入新的雜質；加入試劑B的目的是調節pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對濾液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到氯化銅晶體，
（1）步驟①中氧化銅與鹽酸反應氧化銅和鹽酸反應生成氯化銅和水，反應的離子方程式是：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O，
故答案為：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O；
（2）操作②是加入氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子但不能引入新的雜質，氧化劑選擇過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
步驟③是加入氧化銅調節溶液pH到大于3.2，小于4.7，使鐵離子完全沉淀，
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；Fe（OH）₃；
（3）溶液C通過調節pH可以使Fe³⁺沉淀完全，應加入CuO或Cu（OH）₂，而加入氫氧化鈉引入Na⁺，加入氨水引入新的雜質NH₄⁺，
故答案為：BC；
（4）從溶液中獲得晶體要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌一系列步驟；
步驟⑤要得到無水氯化銅，需要在干燥的HCl氣流中加熱CuCl₂•2H₂O，是為了抑制銅離子的水解得到氯化銅晶體同時帶走產生的水蒸氣，
故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶；干燥的HCl氣流既可抑制Cu²⁺的水解，還能帶走CuCl₂•2H₂O受熱產生的水汽．

點評 本題考查了物質制備實驗設計、物質分離的實驗基本操作，物質性質的理解和掌握是解題關鍵，題目難度中等．