题目
(15分)制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下: I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2。 II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。 已知: 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3+ 1.9 3.2 Cu2+ 4.7 6.7 试回答下列问题: (1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是 。(填序号) A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO (2)①加紧入的物质Y是 。 ②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式: 。 (3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是 。 (4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为 。(填“原电池”或“电解池”) ②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。 (5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表: 物质 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 某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们。(选填序号) ①NaOH ②FeS ③Na2S
答案:(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气流下加热浓缩,冷却结晶(2分) (4)①电解池(2分) ②(3分) (5)②(2分)解析:(1)除杂不能引入新的杂质,所以选择C。(2)Y是来调节溶液的pH的,且不能引入新杂质,故可以选择uO或Cu(OH)2或CuCO3。(3)氯化铜在溶液中发生水解,加热会进一步促进水解,所以必须在HCl气流下加热浓缩,冷却结晶。(4)由Cu+2H+===Cu2++H2↑可知该装置只能是电解池,因为铜和酸反应不能置换出氢气。因为铜失去电子,所以只能作阳极,电解质含有氢离子的酸即可。(5)根据沉淀转化的实质②最好,①③属于可溶性物质,易引入新杂质。