问题标题:
氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等.用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如图:已知:有关金属离子从开始沉淀
问题描述:
氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等.用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如图:
已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
开始沉淀的pH | 2.7 | 5.4 | 8.1 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 6.9 | 9.6 |
A.Ca(ClO)2 B.H2O2 C.HNO3 D.KMnO4
反应的离子方程式为______.
(2)加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是______.由溶液C获得CuCl2•xH2O,包含4个基本实验操作,这4个基本实验操作依次是______、过滤、用无水乙醇洗涤和风干等操作,使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是______.
(3)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)中x值,有同学设计了如下实验方案:称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水,称量所得无水CuCl2的质量.该方案存在的问题是______.
吕春兰回答:
(1)由工艺流程转化关系可知,实现由溶液A至溶液B转化,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂①应为氧化剂,且不能引入新的杂质,都是氧化剂,但是只有双氧水是绿色氧化剂,不会引进杂质离子,其余三个都会引进杂质离子,双氧水和亚铁离子之间的反应为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,
故答案为:B;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(2)由工艺流程转化关系可知,试剂②应为调节溶液pH值,使Fe3+转化为Fe(OH)3,除去Fe3+,不能沉淀Cu2+,由金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH可知,Fe3+从pH=2.7开始沉淀,在pH=3.7沉淀完全,Cu2+从pH=5.4开始沉淀,所以应该可知pH范围为3.7~5.4.由溶液获得CuCl2•xH2O晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等.氯化铜易溶于水,使用无水乙醇代替水进行洗涤,防止CuCl2•xH2O晶体溶解损失.
故答案为:3.7~5.4;蒸发浓缩、冷却结晶;防止CuCl2•xH2O晶体溶解损失.
(3)①CuCl2•xH2O晶体加热时会发生水解CuCl2+2H2O⇌Cu(OH)2+2HCl,有HCl气体放出,CuCl2质量偏小,测得x值偏大.
故答案为:CuCl2•xH2O晶体加热时会发生水解.
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