Question

9．工業(yè)上制備氯化銅時(shí)，是將濃鹽酸用水蒸汽加熱至80℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉（含雜質(zhì)氧化亞鐵），充分?jǐn)嚢�，使之溶解，反�?yīng)如下：
CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O，F(xiàn)eO+2HCl=FeCl₂+H₂O．
已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀；
pH≥4.4時(shí)，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式開始沉淀； pH≥6.4時(shí)，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀；
pH在3～4時(shí)，F(xiàn)e³⁺以Fe（OH）₃的形式完全沉淀．
（1）為除去溶液中Fe²⁺，可采用的方法是先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH在3～4之間．
（2）工業(yè)上為除去溶液中的Fe²⁺，常使用NaClO，當(dāng)向溶液中加入NaClO后，可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，F(xiàn)e³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO．溶液的pH變化是增大．
（3）若此溶液只含F(xiàn)e³⁺時(shí)，要調(diào)整pH在3～4之間，此時(shí)最好向溶液中加入CuO或Cu（OH）₂．
（4）已知溶液中c（Cu²⁺）與溶液pH的關(guān)系為lg c（Cu²⁺）=8.6-2pH，若溶液中c（Cu²⁺）為1mol/L，要保證此溶液中Cu²⁺剛好不發(fā)生Cu（OH）₂沉淀，則溶液pH應(yīng)為4.3，此時(shí)溶液中的鐵離子能否沉淀完全能（填“能”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可知，當(dāng)Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀時(shí)，Cu²⁺已經(jīng)沉淀完畢，所以除去亞鐵離子時(shí)不能除去銅離子，則應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH且將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子；
（2）亞鐵離子具有還原性、次氯酸根離子具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和氯離子，鐵離子和次氯酸根離子能發(fā)生雙水解反應(yīng)；
（3）在調(diào)整pH的同時(shí)應(yīng)不帶入新的雜質(zhì)離子，加入的固體要和氫離子反應(yīng)；
（4）當(dāng)c（Cu²⁺）為1 mol/L時(shí)，代入關(guān)系式lg c（Cu²⁺）=8.6-2pH，可解得pH=4.3，再結(jié)合鐵離子和pH關(guān)系判斷鐵離子是否完全沉淀．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀時(shí)，Cu²⁺已經(jīng)沉淀完畢，因此欲除去Fe²⁺，應(yīng)先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH在3～4之間，所以其采用的方法是：先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH在3～4之間，
故答案為：先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH在3～4之間；
（2）根據(jù)題意當(dāng)氧化劑選用NaClO時(shí)，NaClO先將Fe²⁺氧化，次氯酸根離子和Fe³⁺發(fā)生雙水解反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式可表示為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，F(xiàn)e³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO，很顯然，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子濃度降低，則溶液的pH增大，F(xiàn)e³⁺同樣開始沉淀，
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，F(xiàn)e³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO；增大；
（3）在調(diào)整pH的同時(shí)應(yīng)不帶入新的雜質(zhì)離子，因此可選用難溶于水的氧化銅或氫氧化銅等固體，
故答案為：CuO或Cu（OH）₂；
（4）當(dāng)c（Cu²⁺）為1 mol/L時(shí)，代入關(guān)系式lg c（Cu²⁺）=8.6-2pH，可解得pH=4.3，此時(shí)溶液中的Fe³⁺能沉淀完全，
故答案為：4.3；能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離、提純的綜合應(yīng)用，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息利用信息解答問題能力，注意除雜時(shí)不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，注意亞鐵離子除去方法，題目難度不大．