工业上制取纯净CuCl2•2H2O的主要过程是:①将粗CuO(含少量Fe)溶解于足量稀盐酸中,加热、冷却、过滤,调节滤液

工业上制取纯净CuCl2•2H2O的主要过程是:①将粗CuO(含少量Fe)溶解于足量稀盐酸中,加热、冷却、过滤,调节滤液的pH为3;②对①的滤液进行下列操作:

已知Cu2+、Fe2+在pH为4~5时不会形成氢氧化物沉淀,而Fe3+却几乎完全水解而沉淀.请回答下列有关问题:
(1)X最好是______(填序号).
A.KMnO4B.HNO3(稀)C.H2O2D.HNO3(浓)
其反应的离子方程式为______.
(2)Y物质可以选用下列物质中的______(填序号).
A.NaOH溶液B.浓氨水C.CuOD.CuCO3
(3)用惰性电极电解溶液乙时,阳极反应式为______.
(4)若将溶液乙蒸干并灼烧,得到的固体物质为______(填化学式);因此,在对溶液C蒸发结晶时应注意______.
ddbathust 1年前 已收到1个回答 举报

我用dd断绝了怀恋 幼苗

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解题思路:①的滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子,加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子,然后加入Y调节溶液的pH,将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,得到的溶液乙为氯化铜溶液,然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体,
(1)依据流程图可知实验目的是制备氯化铜晶体,需要除去亚铁离子,加入的X为氧化剂,但不能引入新的杂质,据此判断X;双氧水与亚铁离子发生氧化还原反应生成 铁离子和水;
(2)Y物质应调节溶液的酸性,调节溶液PH时铁离子全部沉淀,铜离子不能沉淀且不能引入新的杂质离子;
(3)根据制备流程可知,溶液乙为氯化铜溶液,电解氯化铜溶液时阳极氯离子失去电子生成氯气;
(4)氯化铜水溶液蒸发浓缩,铜离子水解,生成的氯化氢挥发,加热促进水解正向进行,得到氢氧化铜,灼烧后生成氧化铁;所以在对溶液C蒸发结晶时需要在氯化氢气流中蒸发析出晶体.

根据题中信息可知,①的滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子,加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子,然后加入Y调节溶液的pH,将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,得到的溶液乙为氯化铜溶液,然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体,
(1)依据流程图可知实验目的是制备氯化铜晶体,需要除去亚铁离子,加入的X为氧化剂,但不能引入新的杂质,高锰酸钾、浓硝酸和稀硝酸都会引进新的杂质,甚至产生污染物,而双氧水具有强氧化性,且反应后生成水,则双氧水为最佳试剂,故C正确;
双氧水与亚铁离子反应的离子方程式为:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,
故答案为:C;2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(2)Y物质应调节溶液的酸性,调节溶液PH时铁离子全部沉淀,铜离子不能沉淀且不能引入新的杂质离子,实验需要加入和酸反应的固体物质,如CuO或Cu(OH)2、CuCO3;由于氨水和氢氧化钠会引进新的杂质离子,则Y物质不能选用氨水和氢氧化钠,所以CD正确,
故答案为:CD;
(3)乙溶液为氯化铜溶液,用惰性电极电解氯化铜溶液,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(4)氯化铜水溶液蒸发浓缩,铜离子水解,CuCl2+H2O⇌Cu(OH)2+2HCl,生成的氯化氢挥发,加热促进水解正向进行,得到氢氧化铜,灼烧后得到的固体为CuO,所以实验需要在氯化氢气流中蒸发,抑制水解反应进行,析出得到氯化铜晶体,
故答案为:CuO;持续通入HCl气体并不断搅拌,且溶液不能蒸干.

点评:
本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;电解原理.

考点点评: 本题考查了物质制备实验方案的设计、物质的分离与提纯方法综合应用,题目难度中等,明确制备流程及反应原理为解答关键,需要注意除杂不能引入新的杂质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力.

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