Question

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl₂·3H₂O及纯碱，流程如下图。且知：溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：

（1）图中“试剂1”为　　　　　　　　　。

（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为　　　　　　　　　。

金属离子	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
pH	氢氧化物开始沉淀	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀	3.2	9.0	6.7

（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是　　　　（填物质的化学式）

（4）由溶液C获得CuCl₂·3H₂O，需要经过　　　　　、　　　　、过滤等操作。

（5）已知：常温下Cu（OH）₂的Ksp=2×10^-20。计算Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺反应平衡常数　　　　　　　　　　　　　　。

Answer

(8分）(1)C12或H2O2 (1分）(2)3.2，4.7 (2分）

(3) NH3 (1分）(4)蒸发浓缩、(1分）冷却结晶 (1分） (5)5×10-9(2分）

【解析】

试题分析：由于Fe2+沉淀为Fe(OH)2的pH值与Cu2+沉淀为Cu(OH)2的pH较大，而与Fe3+沉淀为Fe(OH)3的pH相差较大，所以可以通过先将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的pH使铁以Fe(OH)3沉淀形式而被除去。为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用H2O2最好。出于同样的考虑，加入y调节溶液pH值时，应选用能与H+反应，而溶解度较小的物质如CuO为好，CuO稍多不会带入新杂质也不会使pH值升高太多而使Cu2+沉淀。

（1）由于亚铁离子沉淀时的pH值大于铜离子沉淀时的pH值，所以应该首先把亚铁离子氧化生成铁离子，然后在沉淀氢氧化铁即可，所以试剂1是氯水或双氧水。

（2）根据表中的数据可知，pH的范围为3.2≤pH＜4.7。

（3）气体E是二氧化碳，F是氨气。由于二氧化碳的溶解度小，而氨气极易溶于水，所以首先通入的是氨气。

（4）由溶液C获得CuCl2·3H2O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。

（5）根据反应式可知K＝，则K＝。

考点：考查氯化铜晶体制备实验原理的有关判断以及纯碱制备的有关判断