Question

铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）的流程如下：

已知常温下，Cu²⁺、Fe³⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

金属离子	Fe^3+	Cu^2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	6.7

请回答下列问题：

（1）溶液Ⅰ中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe³⁺且不引人杂质

①试剂X选用下列物质中的_______（填代号）。

a．NaOH   b．CuO   c．Cu    d．Cu（OH）₂

②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是____________________________。

（2）检验溶液Ⅰ中的存在Fe³⁺实验操作是_____________________。

（3）向溶液Ⅱ中通入H₂S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因________________；

（4）某学习小组用碘量法测定CuCl₂•2H₂O样品的纯度（杂质不参与反应），实验如下：

a．准确称取CuCl₂•2H₂O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250mL待测溶液．（已知：2Cu²⁺+4I^-═2Cu↓+I₂）

b．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol•L^-1Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为VmL．（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）

①实验中使用的指示剂名称为___________；

②达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使测定结果__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）

③该样品中的质量分数为__________（用含m，c，V的代数式表示，不用化简）。

（5）在空气中由CuCl₂•2H₂O晶体得到纯的无水CuCl₂的合理方法是________________。

Answer

（1）①bd ②3.2≤pH＜4.7（2）取少量溶液I于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明溶液里有Fe3+（3）H2S+Cu2+=CuS↓+2H+

（4）①淀粉②偏高③×100%（5）在干燥的HCl气流中加热脱水

【解析】

试题分析：（l）①试剂X要能与酸反应调节溶液pH，同时不引入杂质，满足条件的试剂为CuO和Cu（OH）2，故答案为bd；②调节溶液的pH，除去Fe3+且不引人杂质，由表中的数据可知，理论上可选择pH最大范围是3.2≤pH＜4.7；（2）检验溶液里含有Fe3+，可取少量溶液I于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明溶液里有Fe3+；（3）向含有Cu2+的溶液里通入H2S生成黑色的CuS沉淀，发生反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；（4）①因溶液里有I2，可选择淀粉作指示剂；②如果达到滴定终点时，仰视滴定管读数，则消耗的Na2S2O3体积偏大，将使测定结果偏高；③测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取mg试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用cmol/L Na2S2O3标准溶液滴定，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为VmL；反应的化学方程式为：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，

依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

得到 2Na2S2O3～2Cu2+

2 2

cmol/L×V×10-3L cV×10-3mol

试样中CuCl2•2H2O的质量百分数= ×100%；

（5）因加热促进Cu2+的水解，故选择在干燥的HCl气流中加热脱水，要起到抑制水解，得到无水CuCl2。

【考点定位】考查物质制备、滴定实验的原理应用及计算。

【名师点晴】本题主要是考查学生对实验原理与实验操作的理解、物质分离提纯、元素化合物性质、氧化还原反应滴定、化学计算等，明确实验原理是解题的关键。关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，哪种方法更简便。基本思路：

基本步骤：

（1）认真审题，明确实验目的，找出实验原理。

（2）根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。

（3）准确地记录实验过程中的实验现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。