Question

铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体，为制取纯净的CuCl₂•2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
开始沉淀的pH	1.9	7.0	4.7
完全沉淀的pH	3.2	a	6.7

请回答下列问题：

（1）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^﹣5mol/L时，沉淀就达到完全。已知Fe（OH）₂的K_sp约为1.0×10^﹣15，则a=          。

（2）加入氧化剂的目的是               ，X应选择           。

A．K₂Cr₂O₇   B．浓HNO₃   C．H₂O₂   D．KMnO₄

（3）加入的物质Y是           。

（4）设计实验从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl₂•2H₂O。简要描述实验步骤           。

Answer

(每空 2分，计10分）（1）9；

（2）将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe(OH)3沉淀而与Cu2+分离； C；

（3）CuO [Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以]（4）在HCl的气流中加热蒸发

【解析】

试题分析：根据流程图，氯化亚铁和氯化铜的混合液中，加入氧化剂可以将亚铁离子氧化为铁离子，调节pH可以将铁离子沉淀，得到氯化铜的水溶液，然后再酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可得到氯化铜晶体，则

（1）根据溶度积常数可知溶液中氢氧根的浓度是，所以氢离子浓度是10－9mol/L，则a＝9；

（2）根据实验目的，加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe（OH）3沉淀而与Cu2+分离。K2Cr2O7、浓硝酸、H2O2、KMnO4都具有氧化性，能将亚铁离子氧化，但是K2Cr2O7、浓硝酸、KMnO4能引进新的杂质离子，双氧水是绿色氧化剂，得到的还原产物是水，不会引进杂质离子，则选择绿色氧化剂双氧水，答案选C。

（3）中和溶液的酸性，调节pH，将铁离子沉淀，铜离子不沉淀，且不能引入新的杂质，因此可以加入CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等均可]。

（4）由于CuCl2+2H2OCu（OH）2+2HCl 温度升高，HCl挥发，水解平衡正向移动，得到Cu（OH）2固体，而无法得到晶体，所以不能将溶液III直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体，应该在HCl的气流中加热蒸发。

考点：考查物质的分离和提纯的实验方案设计