Question

【題目】(1)工業(yè)上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是

①將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中，加熱、過濾，調(diào)節(jié)濾液的pH為3；

②對①所得濾液按下列步驟進(jìn)行操作：

已知：

物質(zhì)	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)3
Ksp/25 ℃ mol3·L－3	8.0×10－16	2.2×10－20	4.0×10－38
完全沉淀時(shí)的pH范圍	≥9.6	≥6.4	3～4

請回答下列問題：

①加入的氧化劑X，下列物質(zhì)最好選用的是 ______ ．

A．KMnO4 B．H2O2 C．氯水D．HNO3

②加入Y的作用是___________________________，Y的化學(xué)式為____________。

③溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)應(yīng)注意：________________________________。

(2)如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池，試回答下列問題：

甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，陰極增重19.2 g，則乙池陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__________L（不考慮氣體的溶解情況）

Answer 1

【答案】BC 調(diào)節(jié)PH值使Fe3+沉淀完全 CuO或Cu(OH)2或CuCO3 或Cu2(OH)2CO3 在HCl氣流中加熱蒸發(fā) 6.72

【解析】

(1)①根據(jù)流程，加入氧化劑X后，只有Fe2＋被氧化成Fe3＋，沒有引入新的雜質(zhì)，據(jù)此分析；

②根據(jù)流程的目的，以及表格中的數(shù)據(jù)，加入Y的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來，加入Y不能引入新的雜質(zhì)，據(jù)此分析；

③Cu2＋以水解，因此加熱蒸發(fā)時(shí)注意防止Cu2＋水解；

(2)該裝置為電解池，根據(jù)電解原理，甲為精煉銅，A為陰極，純銅作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，B為陽極，粗銅作陽極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，Fe為陰極，碳棒為陽極，書寫出電極反應(yīng)式，根據(jù)電子守恒進(jìn)行計(jì)算；

(1)①加入氧化劑X后，除Fe2＋轉(zhuǎn)化成Fe3＋外，其余離子不發(fā)生變化，試劑X可以是Cl2、H2O2等氧化劑，使用KMnO4引入K＋、Mn2＋雜質(zhì)，使用HNO3，引入NO3－，且產(chǎn)生氮的氧化物，對環(huán)境與污染；

②加入Y后過濾，除去Fe元素，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，加入Y的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來；加入的Y，能與H＋發(fā)生反應(yīng)，為不引入新雜質(zhì)，加入物質(zhì)不溶于水，即Y可以是CuO也可以是Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；

③Cu2＋能發(fā)生水解，加熱促進(jìn)其水解，因此蒸發(fā)結(jié)晶為防止Cu2＋水解，需要在HCl氣流中加熱蒸發(fā)；

(2) 該裝置為電解池，根據(jù)電解原理，甲為精煉銅，A為陰極，純銅作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，B為陽極，粗銅作陽極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，Fe為陰極，碳棒為陽極，陽極反應(yīng)式為2Cl－2e－=Cl2↑，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，建立Cu～2e－～Cl2↑，因此乙池中陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為=6.72L。