Question

3．工業(yè)上制取CuCl₂的生產(chǎn)流程如圖：

請(qǐng)結(jié)合表數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

物    質(zhì)	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）3
完全沉淀時(shí)的pH范圍	≥9.6	≥6.4	3～4

①溶液A中加入X是一種“綠色”氧化劑，則X是NaClO（填化學(xué)式），其目的是氧化Fe²⁺生成Fe³⁺ 有利于沉淀分離．
②在溶液B中加入試劑Y常見的有：CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等，調(diào)節(jié)PHB，（A．PH≥9.6  B．PH 3～4   C．PH≥6.4）其作用是使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸�鐵沉淀而分離Fe³⁺
③往Cu（OH）₂加入鹽酸使Cu（OH）₂轉(zhuǎn)變?yōu)镃uCl₂．采用“稍多量鹽酸”和“低溫蒸干”的目的是抑制 Cu²⁺水解．

Answer 1

分析 粗氧化銅中含有FeO加入濃HCl加熱攪拌得到溶液A，加入氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等調(diào)節(jié)溶液PH3-4使鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀，得到溶液D，繼續(xù)加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等調(diào)節(jié)溶液PH≥6.4得到氫氧化銅沉淀，過(guò)濾得到溶液E和氫氧化銅沉淀，洗滌干燥得到的氫氧化銅就稍過(guò)量的鹽酸低溫蒸干得到氯化銅晶體；
（1）次氯酸鈉具有氧化性，由于Fe²⁺沉淀時(shí)Cu²⁺已基本沉淀完全，所以必須先將Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镕e³⁺才能完全除去；
（2）加入氧化銅，調(diào)節(jié)溶液的PH，除去鐵離子雜質(zhì)；
（3）根據(jù)平衡Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺進(jìn)行分析．

解答 解：粗氧化銅中含有FeO加入濃HCl加熱攪拌得到溶液A，加入氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等調(diào)節(jié)溶液PH3-4使鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀，得到溶液D，繼續(xù)加入CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃ 等調(diào)節(jié)溶液PH≥6.4得到氫氧化銅沉淀，過(guò)濾得到溶液E和氫氧化銅沉淀，洗滌干燥得到的氫氧化銅就稍過(guò)量的鹽酸低溫蒸干得到氯化銅晶體；
（1）根據(jù)表中完全沉淀時(shí)的pH范圍可知，F(xiàn)e²⁺沉淀時(shí)Cu²⁺已基本沉淀完全，所以必須先將Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镕e³⁺才能完全除去，所以溶液A中加入NaClO溶液，目的是氧化Fe²⁺ 生成Fe³⁺ 有利于沉淀分離，反應(yīng)的離子方程式為：2H⁺+ClO^-+2 Fe²⁺=2 Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：NaClO；氧化Fe²⁺生成Fe³⁺ 有利于沉淀分離；
（2）在溶液B中加CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe³⁺完全沉淀，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，F(xiàn)e³⁺完全沉淀時(shí)PH的范圍是3～4，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃；B；使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸�鐵沉淀而分離Fe³⁺；
（3）因?yàn)槿芤褐写嬖谝韵缕胶猓篊u²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入過(guò)量鹽酸和低溫，能使平衡逆移，防止Cu²⁺水解，故答案為：抑制 Cu²⁺水解．

點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)上制取CuCl₂的生產(chǎn)流程為背景，綜合考查學(xué)生靈活運(yùn)用元素化合物知識(shí)、氧化還原反應(yīng)知識(shí)、沉淀轉(zhuǎn)化、鹽類水解以及實(shí)驗(yàn)分析等知識(shí)和技能，難度較大．