Question

孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物．實驗室以孔雀石為原料制備CuCl₂?3H₂O及CaCO₃的步驟如下：

為解決有關(guān)問題，興趣小組同學(xué)查得有關(guān)物質(zhì)沉淀的pH數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	pH （開始沉淀）	pH（完全沉淀）
Fe（OH）3	1.9	3.2
Fe（OH）2	7.0	9.0
Cu（OH）2	4.7	6.7

（1）“除雜”時先通入足量Cl₂將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH至

 

，（填寫范圍），目的是

 

；
（2）檢驗Fe（OH）₃是否沉淀完全的實驗方案是：

 

；
（3）操作X包括

 

、

 

、

 

過濾和洗滌等；
（4）CuCl₂?3H₂O加熱灼燒的最終產(chǎn)物的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，加入稀鹽酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w，得到溶液氯化銅溶、氯化亞鐵液A，過濾得到二氧化硅固體，“除雜”時先通入足量Cl₂將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子過濾得到濾液為氯化銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到氯化銅晶體；
（1）分析圖表數(shù)據(jù)，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀；
（2）檢驗氫氧化鐵沉淀是否洗滌干凈，可以去最后一次洗滌液加入硫氰酸鉀溶液檢驗鐵離子的存在分析判斷；
（3）溶液中得到溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶、過濾洗滌；
（4）氯化銅晶體加熱失水后的溶液中氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，氯化氫揮發(fā)，得到氫氧化銅灼燒得到氧化銅．

解答： 解：（1）分析圖表數(shù)據(jù)，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀，需要控制的溶液PH=3.2～4.7．目的是保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀；
故答案為：3.2～4.7；保證Fe³⁺完全沉淀，而Cu²⁺不沉淀；
（2）檢驗氫氧化鐵沉淀是否洗滌干凈，可以去最后一次洗滌液加入硫氰酸鉀溶液檢驗鐵離子的存在分析判斷，檢驗Fe（OH）₃是否沉淀完全的實驗方案是：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明Fe（OH）₃沉淀完全；
故答案為：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明Fe（OH）₃沉淀完全；
（3）操作X是溶液中得到溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶、過濾洗滌，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；過濾洗滌；
（4）氯化銅晶體加熱失水后的溶液中氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，氯化氫揮發(fā)，得到氫氧化銅灼燒得到氧化銅，即CuCl₂?3H₂O加熱灼燒的最終產(chǎn)物的化學(xué)式是CuO，故答案為：CuO．

點評：本題考查了物質(zhì)分離方法和提純的應(yīng)用，主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握實驗基本操作和流程分析是關(guān)鍵，題目難度中等．