Question

氯化銅晶體中常含F(xiàn)eCl₂雜質(zhì)，為制得純凈氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O），首先將其溶于稀鹽酸中，然后按下面所示操作步驟進(jìn)行提純．

	氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	氯氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

已知：（1）下列物質(zhì)中，最適合作為氧化劑X的是______（填序號(hào)）
A．H₂O₂  B．KMnO₄   C．NaClO   D．濃硫酸
寫出加入X后發(fā)生反應(yīng)離子的方程式______．
（2）加入的物質(zhì)Y可以是______，目的是______
（3）某同學(xué)利用反應(yīng)Cu+2H⁺       Cu²⁺+H₂↑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來
制取氯化銅溶液．該同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置應(yīng)該為______（填“原電池”或“電解池”）．請(qǐng)畫出該同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置圖，并指明電極材料和電解質(zhì)溶液．
（4）從CuCl₂稀溶液中得到CuCl₂?2H₂O晶體，在蒸發(fā)結(jié)晶的過程中，為了防止Cu²⁺的水解，應(yīng)采取的措施是______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)框圖，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒有增加新雜質(zhì)，所以X為H₂O₂，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：A；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）①結(jié)合題示，調(diào)節(jié)pH至4～5，使Fe³⁺全部沉淀，同樣不引進(jìn)新雜質(zhì)，所以Y最好為CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃，故答案為：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃；
（3）Cu與鹽酸不反應(yīng)，為使反應(yīng)Cu+2H⁺═Cu²⁺+H₂↑發(fā)生，應(yīng)設(shè)計(jì)成電解池，銅作陽極，可將銅作陽極，碳棒或鉑為陰極，鹽酸為電解質(zhì)，設(shè)計(jì)電解池為，故答案為：電解池；；

（4）CuCl₂溶液在蒸發(fā)結(jié)晶過程中發(fā)生水解，為抑制其水解，根據(jù)Cu²⁺+2H₂O Cu（OH）₂+2H⁺，加入鹽酸可起到抑制作用，并且在蒸發(fā)過程中要不斷攪拌且不能蒸干，故答案為：在HCl氣流下加熱濃縮，冷卻結(jié)晶．
分析：（1）加入氧化劑，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，易除去，除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)，雙氧水是綠色氧化劑；
（2）調(diào)節(jié)pH至4～5，使Fe³⁺全部沉淀，同樣不引進(jìn)新雜質(zhì)，據(jù)此來選擇合適的物質(zhì)；
（3）在一般條件下，Cu與酸不反應(yīng)，為使反應(yīng)Cu+2H⁺═Cu²⁺+H₂↑發(fā)生，應(yīng)設(shè)計(jì)成電解池，銅為陽極；
（4）CuCl₂溶液在蒸發(fā)結(jié)晶過程中發(fā)生水解，從水解平衡移動(dòng)的角度分析；
點(diǎn)評(píng)：本題考查氯化銅晶體的制取實(shí)驗(yàn)流程，題目難度中等，答題時(shí)注意把握題意，仔細(xì)審題．