Question

1．已知：25℃時(shí)，F(xiàn)e（OH）₃、Fe（OH）₂、Cu（OH）₂的溶度積常數(shù)為：K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39mol⁴•L^-4、K_sp[Fe（OH）₂]=l.6×10^-17 mol³•L^-3；K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20mol³•L^-3，某化學(xué)課外研究性學(xué)習(xí)小組，用含F(xiàn)cCl₂雜質(zhì)的CuCl₂固體制取純凈的氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂0），實(shí)驗(yàn)流程如下：
請回答下列問題
（1）向溶液Ⅰ中加入H₂O₂時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）調(diào)節(jié)溶液pH所用最佳物質(zhì)X的化學(xué)式為CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃（寫2類物質(zhì)） 
（3）實(shí)較室中用pH試紙測定溶液^_PH的實(shí)驗(yàn)操作過程是用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH試紙上，半分鐘后與比色卡對照．
（4）檢驗(yàn)溶液Ⅰ中既含F(xiàn)e²⁺離子，又含少量Fe³⁺離子的實(shí)驗(yàn)過程是分別取溶液Ⅰ少許Ⅰ放入兩只試管中，向其中一支試管中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去，證明含有Fe²⁺，向另一支試管中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明含有Fe³⁺．
（5）最后由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O的具體操作是應(yīng)在HCl的氛圍中加熱蒸發(fā)．
（6）25℃時(shí)，計(jì)算Fe（0H）₃沉淀部分溶于稀鹽算Fe（OH）₃+2H⁺?Fe³⁺+3H₂O的化學(xué)平衡常數(shù)K=2790．

Answer 1

分析 用含F(xiàn)cCl₂雜質(zhì)的CuCl₂固體溶解得到混合物溶液Ⅰ，加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，溶液Ⅱ中加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，需要加入氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅等調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到沉淀為氫氧化鐵，溶液Ⅲ為氯化銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到氯化銅晶體，注意蒸發(fā)過程中需要防止銅離子的水解，
（1）過氧化氫酸性溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子，結(jié)合原子守恒、電子守恒配平書寫離子方程式；
（2）溶液Ⅱ中加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，需要加入氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅等調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀；
（3）PH試紙使用方法是放在干燥的表面皿中，用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上，依據(jù)顏色變化和比色卡對比得到；
（4）亞鐵離子具有還原性可以使高錳酸鉀溶液褪色，鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；
（5）由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O需要防止水解生成氫氧化銅沉淀；
（6）根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-），Kw=c（H⁺）•c（OH^-）及Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達(dá)式，可得3個(gè)常數(shù)的關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：用含F(xiàn)cCl₂雜質(zhì)的CuCl₂固體溶解得到混合物溶液Ⅰ，加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，溶液Ⅱ中加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，需要加入氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅等調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到沉淀為氫氧化鐵，溶液Ⅲ為氯化銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到氯化銅晶體，注意蒸發(fā)過程中需要防止銅離子的水解，
（1）過氧化氫酸性溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子，結(jié)合原子守恒、電子守恒配平書寫離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）溶液Ⅱ中加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，需要加入氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅等調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，調(diào)節(jié)溶液pH所用最佳物質(zhì)X的化學(xué)式為：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃，
故答案為：CuO或Cu（OH）₂或CuCO₃ ；
（3）PH試紙使用方法是放在干燥的表面皿中，用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上，依據(jù)顏色變化和比色卡對比得到，具體操作步驟為：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH試紙上，半分鐘后與比色卡對照，
故答案為：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在盛放在表面皿中的PH試紙上，半分鐘后與比色卡對照；
（4）亞鐵離子具有還原性可以使高錳酸鉀溶液褪色，鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，分別取溶液Ⅰ少許Ⅰ放入兩只試管中，向其中一支試管中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去，證明含有Fe²⁺，向另一支試管中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明含有Fe³⁺，
故答案為：分別取溶液Ⅰ少許Ⅰ放入兩只試管中，向其中一支試管中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去，證明含有Fe²⁺，向另一支試管中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明含有Fe³⁺；
（5）由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O需要防止水解生成氫氧化銅沉淀，最后由CuCl₂溶液制取CuCl₂•2H₂O的具體操作是應(yīng)在HCl的氛圍中加熱蒸發(fā)，
故答案為：應(yīng)在HCl的氛圍中加熱蒸發(fā)；
（6）Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達(dá)式k=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$，由Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-），Kw=c（H⁺）•c（OH^-），可知式k=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{Ksp}{K{w}^{3}}$=$\frac{2.79×1{0}^{-39}mo{l}^{4}•{L}^{-4}}{（1×1{0}^{-14}）^{3}}$=2790，
故答案為：2790；

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)分離提純的過程、物質(zhì)除雜的試劑選擇、實(shí)驗(yàn)基本操作、平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用等知識點(diǎn)，題目難度中等．