Question

某研究性小組欲用粗CuCl₂固體（含F(xiàn)e²⁺）制備純凈的無(wú)水氯化銅固體．實(shí)驗(yàn)步驟：
①將粗CuCl₂固體溶于蒸餾水，滴入少量的稀鹽酸
②向上述所得的溶液中加入適量的雙氧水
③繼續(xù)滴加氨水調(diào)節(jié)溶液的PH為3.2-4.7，過(guò)濾
④將濾液經(jīng)過(guò)操作I處理，得到CuCl₂?H₂O晶體
⑤將晶體在某氣流中加熱脫水，得到無(wú)水氯化銅固體
（1）步驟②中加入適量的雙氧水的目的

 

．
（2）步驟③繼續(xù)滴加氨水調(diào)節(jié)溶液的PH為3.2-4.7是為了

 

．
（3）步驟④中操作I的操作是

 

．
（4）步驟⑤中的氣流指的是

 

．目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）雙氧水是綠色氧化劑，可以將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，自身被還原為水；
（2）除去氯化銅中的氯化鐵，根據(jù)氫氧化物的沉淀PH進(jìn)行分析，使氯化鐵完全生成氫氧化鐵；
（3）獲得溶液中的溶質(zhì)晶體一般經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，帶有結(jié)晶水的晶體加熱除去結(jié)晶水時(shí)一般考慮水解；
（4）銅離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性，氯化氫氣流環(huán)境可以抑制銅離子水解的發(fā)生；

解答： 解：步驟①將粗CuCl₂固體溶于蒸餾水，滴入少量的稀鹽酸，溶液中含有CuCl₂、FeCl₂，步驟②是加入氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子但不能引入新的雜質(zhì)，氧化劑選擇過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，步驟③繼續(xù)滴加氨水調(diào)節(jié)溶液的PH為3.2-4.7，過(guò)濾，使鐵離子完全沉淀，從溶液中獲得晶體要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌一系列步驟，帶有結(jié)晶水的晶體加熱除去結(jié)晶水時(shí)一般考慮水解，為防止加熱時(shí)銅離子水解，需在酸性氣流中加熱，得到無(wú)水氯化銅固體．
（1）雙氧水是綠色氧化劑，可以將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，自身被還原為水，即H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：使亞鐵離子氧化為鐵離子；
（2）若要除去氯化鐵，氫氧化鐵的開(kāi)始沉淀PH=1.9，沉淀完全PH=3.2；氫氧化銅開(kāi)始沉淀的PH=4.7；所以PH控制在3.2到4.7之間；
故答案為：使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去，避免銅離子沉淀；
（3）將濾液加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、（冰水）洗滌，干燥，得到CuCl₂?H₂O晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥；
（4）為防止加熱時(shí)銅離子水解，將 CuCl₂?H₂O晶體在干燥的HCl氣流中加熱至質(zhì)量不再變化為止，得到無(wú)水氯化銅固體，既可抑制Cu²⁺的水解，同時(shí)帶走產(chǎn)生的水蒸氣，
故答案為：在氯化氫氣流中加熱，避免銅離子的水解．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟和過(guò)程分析判斷，掌握銅離子的性質(zhì)和理解掌握物質(zhì)分離提純的實(shí)驗(yàn)方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．