(2014•上海模拟)某研究性小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体.实验步骤:

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  • 解题思路:(1)双氧水是绿色氧化剂,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,自身被还原为水;

    (2)除去氯化铜中的氯化铁,根据氢氧化物的沉淀PH进行分析,使氯化铁完全生成氢氧化铁;

    (3)获得溶液中的溶质晶体一般经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,带有结晶水的晶体加热除去结晶水时一般考虑水解;

    (4)铜离子水解导致溶液显示酸性,氯化氢气流环境可以抑制铜离子水解的发生;

    步骤①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸,溶液中含有CuCl2、FeCl2,步骤②是加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子但不能引入新的杂质,氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,步骤③继续滴加氨水调节溶液的PH为3.2-4.7,过滤,使铁离子完全沉淀,从溶液中获得晶体要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤一系列步骤,带有结晶水的晶体加热除去结晶水时一般考虑水解,为防止加热时铜离子水解,需在酸性气流中加热,得到无水氯化铜固体.

    (1)双氧水是绿色氧化剂,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,自身被还原为水,即H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,

    故答案为:使亚铁离子氧化为铁离子;

    (2)若要除去氯化铁,氢氧化铁的开始沉淀PH=1.9,沉淀完全PH=3.2;氢氧化铜开始沉淀的PH=4.7;所以PH控制在3.2到4.7之间;

    故答案为:使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,避免铜离子沉淀;

    (3)将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•H2O晶体,

    故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;

    (4)为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•H2O晶体在干燥的HCl气流中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,既可抑制Cu2+的水解,同时带走产生的水蒸气,

    故答案为:在氯化氢气流中加热,避免铜离子的水解.

    点评:

    本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

    考点点评: 本题考查了物质制备实验设计步骤和过程分析判断,掌握铜离子的性质和理解掌握物质分离提纯的实验方法是解题关键,题目难度中等.