Question

氯化铜晶体（CuCl₂·H₂O）中往往含有FeCl₂杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，再按下图所示的操作步骤进行提纯。

请参照下表给出的数据填空：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Cu^2+	4.7	6.7
Fe^2+	7.0	9.0
Fe^3+	1.9	4

（1）加入试剂X的目的是    _______。

（2）适合本实验的X物质可以是_______（填字母）。

A KMnO₄    B H₂O₂    C NaClO    D Cl₂

（3）加入试剂Y的目的是调节溶液的pH,试剂Y的化学式为_______，根据题给信息，溶液的pH范围应为_______。

（4）当c（Fe³⁺）=1.0×10^-5mol•L^-1时，可以认为沉淀完全，则Fe（OH）₃的K_sp=_______    。

（5）实验室在配制CuCl₂溶液时需加入少许_______（填物质名称），理由是_______（用化学用语和必要的文字回答）。

（6）操作III是_______。

Answer

将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除去 B、D CuO [或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3] 4≤pH＜4.7 1.0×10−35 盐酸 Cu2＋水解Cu2＋＋2H2OCu（OH）2＋2H＋，加入盐酸抑制其水解，防止溶液变浑浊 在HCl气流中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥

【解析】

氯化铜 （CuCl2•2H2O）中含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，由流程可知，首先将其制成水溶液，加氧化剂X使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，从环保和不引进杂质角度考虑，X可以为氯气（氯水或过氧化氢等）；然后加入试剂Y，过滤后得到Fe（OH）3沉淀和CuCl2溶液，则加入Y的目的是调节溶液pH，从不能引进杂质方面分析，Y可以为CuO或Cu（OH）2，操作Ⅱ为过滤；最后对CuCl2溶液蒸发结晶得到CuCl2•2H2O；

（1）分析流程和实验流程可知，操作Ⅰ加入的X为双氧水，目的使Fe2+氧化成Fe3+，故答案为：将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除去；

（2）加入X的目的是氧化亚铁离子，加入的是氧化剂，能将Fe2+氧化为Fe3+，且易除去，除杂时，不能引入新的杂质，所以选项中：

A．KMnO4 氧化剂加入会增加杂质离子，故A不选：

B．H2O2做氧化剂没有增加新杂，故B选；

C． NaClO是氧化剂，但引入杂质钠离子，故C不选；

D．Cl2是氧化剂，反应过程中不引入新的杂质，故D选；

故答案为：BD；

（3）操作II中加入试剂Y的目的是调节溶液pH，从不能引进杂质方面分析，Y可以为CuO、Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3；分析图表数据可知，铁离子完全沉淀的pH为4，铜离子开始沉淀的pH为4.7，要调节pH使Fe3+全部沉淀，而不能沉淀Cu2+，需要调节溶液的pH范围为：4≤pH＜4.7；故答案为：CuO [或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3]；4≤pH＜4.7；

（4）由表中数据可知，Fe(OH)3完全沉淀时pH=4，则，则则Fe（OH）3的，故答案为：1.0×10−35；

（5）由于Cu2+水解发生水【解析】
Cu2++2H2O⇌Cu（OH）2+2H+，所以实验室在配制CuCl2溶液时，需加入少许盐酸，以便抑制铜离子水解，故答案为：盐酸；Cu2＋水解Cu2＋＋2H2OCu（OH）2＋2H＋，加入盐酸抑制其水解，防止溶液变浑浊；

（6）操作III若要得无水CuCl2，需要在HCl气流中蒸发，从而防止铜离子水解，故答案为：在HCl气流中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。