Question

用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl₂xH₂O)。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe^3＋几乎完全水解而沉淀，而此时Cu^2＋却几乎不水解。

(1)溶液A中的金属离子有Fe^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋。检验溶液A中Fe^2＋的最佳试剂为_____（填编号，下同）。

①KMnO₄   ②(NH₄)₂S        ③NaOH         ④ KSCN

(2)氧化剂可选用_________。①Cl₂  ②KMnO₄  ③HNO₃  ④H₂O₂

(3)要得到较纯的产品，试剂可选用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu₂(OH)₂CO₃

(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_____________（按实验先后顺序选填编号）。

①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却

(5)欲测定溶液A中的Fe^2＋的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需_________，下列滴定方式中，最合理的是___________（夹持部分略去）（填字母序号）。

(6)为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl₂xH₂O）中的x值，某学生设计了两种实验方案：

方案一：称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl₂的质量为n₁g

方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n₂g。

试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是________，理由是___________，据此计算得x＝_________（用含m、n₁或n₂的代数式表示）。

Answer

（1）①（2分） （2）①④（2分） （3）③④（2分） （4）②③①（2分）

（5）250ml容量瓶（2分）；b（2分） （6）二（2分）；晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解（2分）；（2分）

【解析】

试题分析：（1）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，①正确。(NH4)2S或NaOH与三种金属阳离子均反应不能检验亚铁离子，KSCN溶液只能检验铁离子，因此②③④均不正确，答案选①。

（2）由于在氧化亚铁离子时不能再引入新的杂质，氯气的还原产物是氯离子，双氧水的生成物是水，所以①④正确；氧化剂高锰酸钾会引入Mn2＋、K＋以及MnO4－，硝酸会引入NO3－，②③不正确，答案选①④。

（3）在调节pH值形成氢氧化铁沉淀时，仍然不能引入新的杂质。氢氧化钠会引入钠离子，氧化亚铁会引入亚铁离子，氧化铜和碱式碳酸铜与酸反应生成铜离子、水、CO2不会引入杂质，因此答案选③④。

（4）氯化铜易溶于水，所以从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤即可，因此答案选②③①。

（5）要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，则除了需要天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需要250ml容量瓶。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性与酸性，应该放在酸式滴定管中，因此答案选b。

（6）由于氯化铜是强酸弱碱盐，铜离子易水解生成氢氧化铜与氯化氢，水解吸热，且生成的氯化氢具有挥发，所以晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解，因此方案一是错误的，方案二正确。n2g固体是氧化铜，物质的量是mol，则根据铜原子守恒可知氯化铜晶体的物质的量是mol，则mol×(135＋18x)g/mol＝mg，解得x＝。

考点：考查晶体制备、结晶水含量测定、离子检验、物质的分离与提纯、一定物质的量浓度的配制以及滴定实验