问题标题:
铁、铜单质及其化合物应用范围很广.现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2•2H2O),为制取纯净的CuCl2•2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧
问题描述:
铁、铜单质及其化合物应用范围很广.现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2•2H2O),为制取纯净的CuCl2•2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见表:
氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
(1)加入氧化剂的目的是______.
(2)最适合作氧化剂X的是______.
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(3)加入的物质Y是______.
(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的?______(填“能”或“不能”).若不能,试解释原因______.
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2•2H2O晶体?______(填“能”或“不能”).若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?______.
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是______.
翟丁回答:
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,
(1)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,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+,便于生成Fe(OH)3沉淀而与Cu2+分离;
(2)K2Cr2O7、NaClO、H2O2、KMnO4都具有氧化性,能将亚铁离子氧化,但是K2Cr2O7、NaClO、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,故答案为:C;
(3)中和溶液的酸性,调节pH,将铁离子沉淀,铜离子不沉淀,可以加入CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以],故答案为:CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以];
(4)铁离子和铜离子都能和碱之间反应得到沉淀,若不用物质Y,而是直接用碱能不能达到目的,故答案为:不能,加碱使Fe3+沉淀的同时也能使Cu2+沉淀;
(5)铜离子水解溶液显示酸性,加热蒸干硫酸铜溶液得到的是氢氧化铜,为防止水解,应该在HCl气流中蒸干,故答案为:不能;应在HCl气流中加热蒸发结晶;
(6)氯化铁和氯化铜的混合液显示酸性,若向溶液中加入碳酸钙,碳酸钙溶解,产生二氧化碳气泡,溶液的酸性减弱,铁离子会形成沉淀,故答案为:碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀.
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