除去氯化銅中的氯化鐵的方法
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這個除雜問題不能實現,找不出解決辦法。因為氯化銅(CuCl2)和氯化鐵(FeCl3)中所含的金屬元素銅的活動性沒有鐵強,要除去氯化鐵就必須選擇比鐵活潑的金屬單質,但這個金屬也與氯化銅反應,從而使主要物質的質量減少,不符合除雜中的原則。
以下是除去氯化銅中的氯化鐵的方法(元素法),分三步:
a)提取銅元素:將它們的混合物溶於水製成溶液,溶液中加大量鐵粉待反應完全後,加適量鹽酸除去剩餘鐵粉,過濾反應後的溶液得到銅(烘乾)和FeCl₂溶液
Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂
Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
b)提取氯元素:電解a中所得FeCl₂溶液,陽極用集氣瓶收集氯氣。
FeCl₂+2H₂O=電解=Fe(OH)₂↓+H₂↑+Cl₂↑
c)將銅、氯兩種元素的單質化合成CuCl₂:將a中所得到的銅放到b中裝有氯氣的集氣瓶中燃燒。
Cu+Cl₂=點燃=CuCl₂
氯化鐵在水溶液中會發生水解:
[公式] 使得溶液呈酸性,加入CuO後再與HCl反應,消耗了HCl使氯化鐵的水解加劇,將氯化鐵轉化為氫氧化鐵沉澱,達到除去氯化鐵的目的。
三價鐵的ksp很小,大約為十的負38次方,氫氧化銅的ksp大約是十的負20次方,這就導致了三價鐵的水解程度極高,而二價銅的較低。在向含有三價鐵的溶液中,加入氫氧化銅或者氧化銅根據化學平衡移動原理,氫氧化銅向溶解方向移動,而三價鐵向沉澱方向移動。因此,過量的氫氧化銅或氧化銅將會使溶液中的三價鐵離子完全沉澱。但是這還需要註明一點,在化學式形式相同或類似的情況下只能由ksp大的置換小的而不能由ksp小的置換大的。即使形式不同,絕大多數情況,也均是這樣。而且,ksp的差異越大,這種轉換也越容易,越迅速明顯。如果你學習了大學的無機化學,利用平衡常數公式也可以計算。
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