Question

【題目】自然界地表層存在大量鐵、銅的硫化物．現制得含氯化亞鐵雜質的氯化銅水溶液，為制取純凈的CuCl22H2O，首先將其制成水溶液，然后按如圖步驟進行提純．

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始和完全沉淀時的pH，見表．請回答：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH	1.9	7	4.7
氫氧化物完全沉淀時的pH	3.2	9	6.7

（1）加入氧化劑的目的是___________________________ ．

（2）最適合作氧化劑X的是_______（填序號）．

A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4

在酸性條件下，氧化劑X與Fe2+反應的離子方程式為________________________ ．

（3）加入的物質Y以調節溶液pH，Y的化學式是 _____，pH的范圍是 ________．

（4）只能在HCl氣流中加熱濃縮才能得到CuCl22H2O晶體，HCl氣流起的作用是：____________________________

（5）已知Ksp（ZnS）＞Ksp（CuS）．地表層原生銅的硫化物經氧化、水浸作用后變成CuSO4溶液，再向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS慢慢轉變為銅藍（CuS）．用離子方程式解釋ZnS能轉變為CuS的原因 __________________________________．

Answer 1

【答案】 將亞鐵離子氧化為鐵離子，便于除去 C 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O CuO或Cu(OH)2或CuCO3 3.2≤pH<4.7 防止加熱過程中CuCl2發生水解生成Cu(OH)2 Cu2＋(aq)＋ZnS(s)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)

【解析】（1）據沉淀時的pH關系，二價鐵與銅離子沉淀pH接近，所以加入氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+，便于除去；（2）加入的氧化劑不能引入新的雜質，所以最好選H2O2，答案選C；反應的離子方程式為2Fe2+ +H2O2+2H+＝2Fe3++2 H2O；（3）加入與氫離子反應的物質調節pH但不引入新的雜質，所以用CuO或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3其中一種，pH的范圍是3.2≤pH<4.7；（4）HCl氣流起的作用是，防止加熱過程中CuCl2發生水解生成Cu (OH)2。（5）已知Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，地表層原生銅的硫化物經氧化、水浸作用后變成CuSO4溶液，再向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS慢慢轉變為銅藍（CuS）因為CuS比ZnS的溶度積更小，硫化鋅在水溶液中存在溶解平衡：ZnS(s) Zn2+(aq)+S2－(aq)，當遇到硫酸銅溶液時， Cu2+與S2－結合生成更難溶的CuS沉淀，使溶解平衡正向移動最終全部轉化為CuS。離子方程式解釋ZnS能轉變為CuS的原因為：Cu2＋(aq)＋ZnS(s)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)。