Question

【題目】(1)工業上制取純凈的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，調節濾液的pH為3；

②對①所得濾液按下列步驟進行操作：

已知：

物質	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的化學式為____________。

③溶液乙在蒸發結晶時應注意：________________________________。

(2)如圖為相互串聯的甲、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準狀況下的體積為__________L（不考慮氣體的溶解情況）

Answer 1

【答案】BC 調節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 6.72

【解析】

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

②根據流程的目的，以及表格中的數據，加入Y的目的是調節pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來，加入Y不能引入新的雜質，據此分析；

③Cu2＋以水解，因此加熱蒸發時注意防止Cu2＋水解；

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

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

②加入Y后過濾，除去Fe元素，根據表格中數據，加入Y的目的是調節pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來；加入的Y，能與H＋發生反應，為不引入新雜質，加入物質不溶于水，即Y可以是CuO也可以是Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；

③Cu2＋能發生水解，加熱促進其水解，因此蒸發結晶為防止Cu2＋水解，需要在HCl氣流中加熱蒸發；

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