Question

5．已知將溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀為氫氧化物，需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7．現(xiàn)有含F(xiàn)eC1₂雜質(zhì)的氯化銅晶體（CuC1₂•2H₂O），為制取純凈的CuC1₂，首先將其制成水溶液，然后按圖示步驟進(jìn)行提純：
請(qǐng)回答下列問題：
（1）加氧化劑的目的是：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再除去．
（2）物質(zhì)Y是CuO或Cu（OH）₂．
（3）除去Fe³⁺有關(guān)離子方程式是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O

Answer 1

分析 由題給數(shù)據(jù)可知Fe³⁺易生成Fe（OH）₃沉淀而除去，加入氧化劑X的目的是把亞鐵離子氧化，為避免引入新雜質(zhì)，應(yīng)用過(guò)氧化氫；加入試劑Y的目的是調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾除去沉淀，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到氯化銅晶體，以此解答該題．

解答 解：（1）Fe²⁺沉淀為氫氧化物時(shí)所需pH與Cu²⁺的沉淀的pH相同，也就是說(shuō)，F(xiàn)e²⁺沉淀的同時(shí)，Cu²⁺也會(huì)沉淀，無(wú)法將兩者分離開，根據(jù)題干提供信息可知Fe³⁺沉淀所需的pH較小，所以應(yīng)先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺后再將其除去，
故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再除去；
（2）調(diào)節(jié)pH至3.7，使Fe³⁺全部沉淀，加入Y不能引入新雜質(zhì)，所以Y最好為CuO或Cu（OH）₂，
故答案為：CuO或Cu（OH）₂；
（3）CuO能促進(jìn)三價(jià)鐵離子的水解，涉及的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意對(duì)工藝流程理解與實(shí)驗(yàn)條件控制、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、物質(zhì)分離提純除雜等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，題目難度中等，要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．