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

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  • 解题思路:(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.

    (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+,结合金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH选择pH的范围.

    由溶液到晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等.使用无水乙醇代替水进行洗涤,防止CuCl2•xH2O晶体溶解损失.

    (3)①CuCl2•xH2O晶体加热时会发生水解.

    ②加热沉淀至质量不再减轻为止,b g为CuO质量,根据铜元素守恒可知,n(CuO)=n(CuCl2•xH2O),再结合m=nM计算x的值.

    (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.

    A.Cu不能与Fe2+反应,故A错误;

    B.Cl2可以将Fe2+氧化为Fe3+,且不引入新杂质,故B正确;

    C.NH3•H2O可以沉淀Cu2+、Fe2+、Fe3+,引入铵根离子,故C错误;

    D.NaOH可以沉淀Cu2+、Fe2+、Fe3+,引入钠离子,故D错误.

    故选:B.

    (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.

    ②b g为CuO质量为[bg/80g/mol]=[b/80]mol,根据铜元素守恒可知,n(CuO)=n(CuCl2•xH2O),所以ag=[b/80]mol×(135+18x)g/mol,解得,x=[80a−135b/18b].

    故答案为:[80a−135b/18b].

    点评:

    本题考点: 制备实验方案的设计;化学方程式的有关计算;常见阳离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量.

    考点点评: 考查阅读获取信息能力、对工艺流程理解与实验条件控制、实验方案的评价、化学计算、物质分离提纯除杂等有关实验操作以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力.题目难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力,注意基础知识的全面掌握.