Question

用含少量鐵的氧化物的氧化銅制取氯化銅晶體CuCl₂xH₂O．有如圖1操作：
已知：在pH為4～5時，Fe³⁺幾乎完全水解而沉淀，而此時Cu²⁺卻幾乎不水解．
（1）溶液A中的金屬離子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．檢驗溶液A中Fe²⁺的最佳試劑為______（填編號，下同）．
①KMnO₄     ②（NH₄）₂S   ③NaOH     ④KSCN
（2）氧化劑可選用______．
①Cl₂         ②KMnO₄     ③HNO₃      ④H₂O₂
（3）要得到較純的產品，試劑可選用______．
①NaOH       ②FeO       ③CuO        ④Cu₂（OH）₂CO₃
（4）從濾液經過結晶得到氯化銅晶體的方法是______（按實驗先后順序選填編號）．
①過濾    ②蒸發濃縮    ③蒸發至干  ④冷卻
（5）欲測定溶液A中的Fe²⁺的濃度，實驗前，首先要配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液250mol，配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、藥匙、膠頭滴管外，還需______，如圖2滴定方式中，最合理的是______（夾持部分略去）（填字母序號）．
（6）為了測定制得的氯化銅晶體中CuCl₂xH₂O中x的值，某興趣小組設計了兩種實驗方案：
方案一：稱取mg晶體灼燒至質量不再減輕為止，冷卻、稱量所得無水CuCl₂的質量為n₁g．
方案二：稱取mg晶體溶于水，加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質量不再減輕為止，冷卻，稱量所得固體的質量為n_2g．  試評價上述兩種實驗方案：其中正確的方案是______，據此計算得x=______（用含m、n₁或n₂的代數式表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價鐵，使高錳酸鉀褪色；
（2）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去，除雜時，不能引入新的雜質；
（3）在制取過程中，不能引進雜質離子，據此來選擇合適的試劑；
（4）根據溶液獲得晶體的方法來回答；
（5）根據配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液所需儀器和高錳酸鉀的性質來分析；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的確定依據是加熱前后的質量差即為減少的水的質量，據此來確定x．
解答：解：（1）亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價鐵，使高錳酸鉀褪色，是檢驗溶液A中Fe²⁺的最佳試劑，故答案為：①；
（2）根據題意，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒有增加新雜質，所以X為H₂O₂，或是Cl₂，故答案為：①④；
（3）得到較純的產品，試劑可選用CuO或Cu₂（OH）₂CO₃，①②均會引入雜質離子，故答案為：③④；
（4）從濾液經過結晶得到氯化銅晶體，首先要加熱蒸發濃縮，冷卻后，再將之過濾即可，故答案為：②④①；
（5）配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液需要的儀器有：天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶，高錳酸鉀具有強氧化性，必須放在酸式滴定管中，故答案為：250mL容量瓶；b；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的確定依據是加熱前后的質量差即為減少的水的質量，所以選擇方案二，根據Cu元素守恒，則
CuCl₂?xH₂O～Cu（OH）₂～CuO，
 1                      1
            
即    =
解得x=．
故答案為：二；．
點評：本題考查氯化銅晶體的制取實驗流程，題目難度中等，答題時注意把握題意，仔細審題．