Question

（15分）制取純凈的氯化銅晶體（CuCl₂·2H₂O）的生產過程如下：

    I．將粗氧化銅（含少量Fe）溶解在足量的稀鹽酸中，然后加熱、過濾得到CuCl₂（含少量FeCl₂）溶液，經測定，溶液pH為2。

    II．對I中所得到的溶液按下列步驟進行提純。

    已知：

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

    試回答下列問題：

   （1）下列物質中，最適合作為氧化劑X的是          。（填序號）

              A．KMnO₄        B．K₂Cr₂O₄              C．H₂O₂                  D．NaClO

   （2）①加緊入的物質Y是             。

        ②寫出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式：                 。

   （3）分離出沉淀Z，并將濾液蒸發，欲獲得氯化銅晶體（CuCl₂·2H₂O），應采取的措施是                                                 。  

（4）①某同學利用反應：Cu+2H⁺===Cu²⁺+H₂↑設計實驗來制取CuCl₂溶液，該同學設計的裝置應該為           。（填“原電池”或“電解池”）

        ②請你在下面方框中畫出該同學設計的裝置圖，并指明電極材料和電解質溶液。

   （5）已知一些難溶物的濃度積常數如下表：

物質	FeS	MnS	CuS	PbS	HgS	ZnS
Ksp	6.3×10-18	2.5×-13	1.3×10-36	3.4×10-28	6.4×10-53	1.6×10-24

        某工業廢水中含有Cu²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺，最適宜向此工業廢水中加入過量的       除去它們。（選填序號）

        ①NaOH            ②FeS                       ③Na₂S

 

Answer 1

（1）C（2分）   （2）①CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃（2分）

②Fe（OH）₅（s）_）  Fe²⁺（aq）+3OH^-（aq）（2分）

   （3）在HCl氣流下加熱濃縮，冷卻結晶（2分）

   （4）①電解池（2分）    ②（3分）

   （5）②（2分）

解析:（1）除雜不能引入新的雜質，所以選擇C。

（2）Y是來調節溶液的pH的，且不能引入新雜質，故可以選擇uO或Cu（OH）₂或CuCO₃。

（3）氯化銅在溶液中發生水解，加熱會進一步促進水解，所以必須在HCl氣流下加熱濃縮，冷卻結晶。

（4）由Cu+2H⁺===Cu²⁺+H₂↑可知該裝置只能是電解池，因為銅和酸反應不能置換出氫氣。因為銅失去電子，所以只能作陽極，電解質含有氫離子的酸即可。

（5）根據沉淀轉化的實質②最好，①③屬于可溶性物質，易引入新雜質。