Question

高氯酸铜[Cu（ClO4）2?6H2O]易溶于水，120℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等．可由氯化铜通过下列

高氯酸铜[Cu（ClO4）2?6H2O]易溶于水，120℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等．可由氯化铜通过下列反应制备：2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑+4NaCl；Cu2（OH）2CO3+4HClO4+9H2O═2Cu（ClO4）2?6H2O+CO2↑．HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130℃易爆炸．下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1mol?L-1）： 金属离子 开始沉淀 沉淀完全 Fe3+ 1.1 3.2 Fe2+ 5.8 8.8 Cu2+ 4.7 6.7（1）将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细，加入适量的沸水，搅拌，加热成蓝棕色溶液．静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2（OH）2CO3沉淀．①把反应物研细的目的是______．②检验沉淀是否洗涤干净，应选用试剂是______．（2）向Cu2（OH）2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu（ClO4）2溶液同时会产生大量的白雾．①大量的白雾的成分是______（填化学式）．②适度加热但温度不能过高的原因是______．（3）25℃时，若调节溶液pH=3，则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为______．（已知25℃时，Fe（OH）3的Ksp=2.64×10-39）（4）某研究小组欲用粗CuCl2固体（含Fe2+）制备纯净的无水氯化铜固体．请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤（可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水）：①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；②______，过滤；③将滤液______，得到CuCl2?2H2O晶体；④将______，得到无水氯化铜固体．

Answer 1

（1）①把反应物研细的目的是 增大反应物之间的接触面积，使反应速率增大，故答案为：增大反应物之间的接触面积，使反应速率增大；
②根据反应2CuCl₂+2Na₂CO₃+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃↓+CO₂↑+4NaCl可知，沉淀表面可能沾有氯化钠，故检验沉淀是否洗涤干净，可检验氯离子的存在，应选用试剂是 HNO₃和AgNO₃溶液，故答案为：HNO₃和AgNO₃溶液；
（2）①根据HClO₄是易挥发的发烟液体，可推知大量的白雾的成分是HClO₄，故答案为：HClO₄；
②根据高氯酸铜[Cu（ClO₄）₂?6H₂O]120℃开始分解，HClO₄是易挥发，温度高于130℃易爆炸，可知需适度加热但温度不能过高，故答案为：防止HClO₄、Cu（ClO₄）₂分解；
（3）25℃时，若调节溶液pH=3，C（H⁺）=1.0×10^-3mol/L，C（OH^-）=

1×10?14

10?3

mol/L=1.0×10^-11mol/L，根据氢氧化铁的溶度积K_sp[Fe（OH）₃]=2.64×10^-39，可知C（Fe³⁺）=

2.64×10?39

(10?11)3

mol/L=2.64×10^-6 mol?L^-1，故答案为：2.64×10^-6 mol?L^-1；
（4）某研究小组欲用粗CuCl₂固体（含Fe²⁺）制备纯净的无水氯化铜固体．实验步骤（可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水）：①将粗CuCl₂固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；②加入适量双氧水溶液并充分混合，把亚铁离子转化为铁离子，再加入适量氨水调节溶液pH至3.2～4.7，使铁离子完全沉淀，而铜离子不沉淀，过滤；③将滤液加热浓缩，冷却结晶，过滤、（冰水）洗涤，干燥，得到CuCl₂?2H₂O晶体；④为防止加热时铜离子水解，将 CuCl₂?2H₂O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止，得到无水氯化铜固体，
故答案为：②加入适量双氧水溶液并充分混合，再加入适量氨水调节溶液pH至3.2～4.7；③将滤液加热浓缩，冷却结晶，过滤、（冰水）洗涤，干燥；④将 CuCl₂?2H₂O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止．