Question

已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀到沉淀完全时溶液的pH。

(1)实验室配制FeCl₂溶液时需加入少许盐酸和铁粉，若只加盐酸、不加铁粉，溶液中会发生什么变化，用离子方程式表示为：                ；

(2)氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)中含FeCl₂杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。

①加氧化剂X的目的是      ，下列氧化剂中最适合作氧化剂X的是   (填序号)；

A．NaClO            B．H₂O₂             C．KMnO₄           D．HNO₃

②物质Y的化学式是      ；加入物质Y的目的是调节溶液的pH至a，使Fe³⁺沉淀完全，则a的范围是          ；若25℃时，a=3的溶液中，c(Fe³⁺)=     mol·L^-1。(25℃时，K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38)

(3)欲将CuCl₂·2H₂O加热制得无水CuCl₂，将采用什么方法和措施？__________。

Answer

(1)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O

(2)①将Fe2＋氧化为Fe3＋   B ②CuO［或Cu(OH)2或CuCO3］ 3.7≤a<5.4  4.0×10－5

(3)在HCl气氛下蒸发，以抑制CuCl2水解

【解析】

试题分析：(1)实验室配制FeCl2溶液时需加入少许盐酸和铁粉，目的是为了防止亚铁离子被氧化和析出沉淀，若只加盐酸、不加铁粉，溶液的亚铁离子被氧化为铁离子，其离子方程式为：4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O；(2)氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质，加氧化剂X的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，最适合作氧化剂X的是H2O2，因为其氧化产物无污染，且容易除去；②物质Y是为了调节溶液的pH，并且不能引入新的杂质，或者是杂质很容易就除去了，故Y应该为CuO［或Cu(OH)2或CuCO3］，右表可以看出，铁离子在pH为3.7时沉淀完全，而铜离子在5.4时才开始沉淀，故a的范围为3.7≤a<5.4；若25℃时，a=3的溶液中，则c (OH－)＝10-11mol/L，c(Fe3+)=4.0×10-38/（10-11）3mol/L= 4.0×10－5 mol/L；(3)欲将CuCl2·2H2O加热制得无水CuCl2，因为其为强酸弱碱盐，所以必须在HCl气氛下蒸发，以抑制CuCl2水解。

考点：盐类水解、溶度积