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【(15分)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(O】
更新时间: 2025-08-29 11:30:50
1人问答
问题描述:

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

(15分)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):

(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。

刘迁回答:
  (1)①增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大(其他合理答案均可)(2分)②HNO3和AgNO3溶液(其合理答案均可)(2分)(2)①HClO4(1分) ②防止HClO4、Cu(ClO4)2分解(2分)(3)2.64×10-6mol·L-1(2分)(4)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(2分)③加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥(2分)④CuCl2·2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止(2分)   
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