Question

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：①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水

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：①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸②向上述所得的溶液中加入适量的双氧水③继续滴加氨水调节溶液的PH为3.2-4.7，过滤④将滤液经过操作I处理，得到CuCl2?H2O晶体⑤将晶体在某气流中加热脱水，得到无水氯化铜固体（1）步骤②中加入适量的双氧水的目的______．（2）步骤③继续滴加氨水调节溶液的PH为3.2-4.7是为了______．（3）步骤④中操作I的操作是______．（4）步骤⑤中的气流指的是______．目的是______．

Answer 1

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．