Question

自然界地表层存在大量铁、铜的硫化物。现制得含氯化亚铁杂质的氯化铜水溶液，为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯。已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始和完全沉淀时的pH，见右表。请回答：

	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9	6.7

（1）加入氧化剂的目的是              。

（2）最适合作氧化剂X的是           （填序号）。

A．K₂Cr₂O₇      B．NaClO       C．H₂O₂     D．KMnO₄

在酸性条件下，氧化剂X与Fe²⁺反应的离子方程式为                  。

（3）加入的物质Y以调节溶液pH，Y的化学式是                ，pH的范围是              。

（4）只能在HCl气流中加热浓缩才能得到CuCl₂·2H₂O晶体，HCl气流起的作用是：                 。

（5）已知Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。地表层原生铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成CuSO₄溶液，再向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS慢慢转变为铜蓝（CuS）。用平衡移动原理解释ZnS能转变为CuS的原因是                       。

Answer

（1）（1分）将Fe2+氧化成Fe3+便于分离

（2）（3分）C(1分) 2Fe2+ +H2O2+2H+＝2Fe3++2 H2O(2分，化学式1分、系数1分)

（3）（2分）CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3其中一种] 3.2≤pH<4.7

（4）（1分）防止加热过程中CuCl2发生水解生成Cu (OH)2

（5）（3分）CuS比ZnS的溶度积更小 (1分)，硫化锌在水溶液中存在溶解平衡：ZnS(s) Zn2+(aq)+S2－(aq) (1分)，当遇到硫酸铜溶液时， Cu2+与S2－结合生成更难溶的CuS沉淀，使溶解平衡正向移动最终全部转化为CuS (1分)。

【解析】

试题分析：（1）据沉淀时的PH关系，二价铁与铜离子沉淀PH接近，所以加入氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+便于分离。

（2）加入的氧化剂不能引入新的杂质，所以最好选H2O2；反应的离子方程式为2Fe2+ +H2O2+2H+＝2Fe3++2 H2O。

（3）加入与氢离子反应的物质调节PH但不引入新的杂质，所以用CuO或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3其中一种，pH的范围是3.2≤pH<4.7。

（4）HCl气流起的作用是，防止加热过程中CuCl2发生水解生成Cu (OH)2。

（5）已知Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。地表层原生铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成CuSO4溶液，再向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS慢慢转变为铜蓝（CuS）因为CuS比ZnS的溶度积更小 (1分) ，硫化锌在水溶液中存在溶解平衡：ZnS(s) Zn2+(aq)+S2－(aq) (1分)，当遇到硫酸铜溶液时， Cu2+与S2－结合生成更难溶的CuS沉淀，使溶解平衡正向移动最终全部转化为CuS。