Question

(15分)高氯酸銅[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃開始分解，常用于生產(chǎn)電極和作催化劑等。可由氯化銅通過下列反應(yīng)制備：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易揮發(fā)的發(fā)煙液體，溫度高于130 ℃易爆炸。下表列出相應(yīng)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1 mol·L－1)：

金屬離子	開始沉淀	沉淀完全
Fe3＋	1．1	3．2
Fe2＋	5．8	8．8
Cu2＋	4．7	6．7

 

 

 

 

 

（1） 將CuCl2和Na2CO3用研缽分別研細(xì)，加入適量的沸水，攪拌，加熱成藍(lán)棕色溶液。靜置、冷卻、過濾、洗滌得藍(lán)色Cu2(OH)2CO3沉淀。

① 把反應(yīng)物研細(xì)的目的是____________________。

② 檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，應(yīng)選用試劑是________。

（2） 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍過量的HClO4小心攪拌，適度加熱后得到藍(lán)色Cu(ClO4)2溶液同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的白霧。

① 大量的白霧的成分是________(填化學(xué)式)。

② 適度加熱但溫度不能過高的原因是____。

（3） 25 ℃時(shí)，若調(diào)節(jié)溶液pH＝3，則溶液中的Fe3＋的物質(zhì)的量濃度為________。(已知25 ℃時(shí)，F(xiàn)e(OH)3的Ksp＝2．64×10－39)

（4） 某研究小組欲用粗CuCl2固體(含F(xiàn)e2＋)制備純凈的無水氯化銅固體。請補(bǔ)充完整由粗CuCl2固體制備純凈的無水氯化銅固體的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑：蒸餾水、稀鹽酸、雙氧水溶液和氨水)：① 將粗CuCl2固體溶于蒸餾水，滴入少量的稀鹽酸；② ________，過濾；③ 將濾液________，得到CuCl2·2H2O晶體；④ 將________，得到無水氯化銅固體。

 

Answer 1

（1） ① 增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)速率增大(其他合理答案均可)(2分)

② HNO3和AgNO3溶液(其合理答案均可)(2分)

（2） ① HClO4(1分)�、� 防止HClO4、Cu(ClO4)2分解(2分)

（3） 2．64×10－6 mol·L－1(2分)

（4） ② 加入適量雙氧水溶液并充分混合，再加入適量氨水調(diào)節(jié)溶液pH至3．2～4．7(2分)

③ 加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾、(冰水)洗滌，干燥(2分)

④ CuCl2·2H2O晶體在HCl氣氛中加熱至質(zhì)量不再變化為止(2分)

【解析】

試題分析：（1）增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)速率增大；反應(yīng)生成沉淀和氯化鈉，洗滌目的除去沉淀表面的氯化鈉等雜質(zhì)，所以檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子即可，用HNO3和AgNO3溶液檢驗(yàn)；（2）HClO4是易揮發(fā)的發(fā)煙液體，反應(yīng)中揮發(fā)出形成白霧；產(chǎn)物和反應(yīng)物HClO4、Cu(ClO4)2均不穩(wěn)定，反應(yīng)溫度不宜過高防止它們分解；（3）Ksp＝c(Fe3+) c3(OH－)=2．64×10－39，c(Fe3+)=2．64×10－6 mol·L－1；（4）該操作時(shí)物質(zhì)的提純，主要步驟是除去雜質(zhì)，然后結(jié)晶，具體操作為先把亞鐵離子氧化為鐵離子，然后調(diào)節(jié)pH形成沉淀除去，再結(jié)晶得到CuCl2·2H2O晶體，由于CuCl2水解加熱最終得到氧化銅，故需在氯化氫的氛圍中加熱除去結(jié)晶水。

但該題信息中沒有給出氯化氫試劑。

考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)綜合有關(guān)問題。