Question

某化學小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）制取無水氯化銅，其實驗流程如下圖所示：

（1）步驟①中氧化銅與鹽酸反應的離子方程式是______________________________。
（2）步驟①、③的過濾操作中，除用到鐵架臺（帶鐵圈）外，還需要使用的玻璃儀器是__________。
（3）已知：

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe	1.9	3.2
Fe	7.0	9.0
Cu	4.7	6.7
提供的試劑：a. NaOH   b. HO   c. NaCO   d. CuO

參照表中給出的數據和試劑，請回答：
步驟②的目的是_______________________，反應的離子方程式是_________________。
步驟③中調節溶液pH的范圍是__________，試劑Y是__________（填字母）。
（4）在步驟④中所進行的一系列操作是______________________________。
（5）步驟⑤要得到無水氯化銅，需要在干燥的HCl氣流中加熱CuCl·2HO，其作用是____________________________________。

Answer 1

（1）CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O    （2）普通漏斗、玻璃棒、燒杯
（3）將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺="2" Fe³⁺+2H₂O；3.2≤pH<4.7；d
（4）蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌
（5）干燥的HCl氣流既可抑制Cu²⁺的水解，還能帶走CuCl₂·2H₂O受熱產生的水汽

試題分析：（1）氧化銅是堿性氧化物，和鹽酸反應的離子方程式為CuO＋2H^＋=Cu^2＋＋H₂O。
（2）過濾操作中除了需要鐵架臺（帶鐵圈）外，還需要普通漏斗、玻璃棒、燒杯。
（3）由于溶液中含有亞鐵離子，而亞鐵離子的沉淀pH大于銅離子的，所以應該把亞鐵離子轉化為鐵離子而產生氫氧化鐵沉淀，從而除去雜質。反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺="2" Fe³⁺+2H₂O。要沉淀鐵離子而保留銅離子，則根據pH可知，應該是3.2至4.7之間。由于調節pH是不能引入雜質的，所以答案選d。
（4）要得到氯化銅晶體，則應該是蒸發濃縮，冷卻結晶，然后過濾、洗滌干燥即可。
（5）氯化銅是強酸弱堿鹽，水解生成氫氧化銅和氯化氫。所以在加熱過程中，應該在氯化物的氣流中進行以防止CuCl₂發生水解同時還能帶走CuCl₂·2H₂O受熱產生的水汽。
點評：本題綜合性較強，重點考查了學生的實驗基本操作。