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除去氯化铜中的氯化铁的方法

除去氯化铜中的氯化铁的方法

除去氯化铜中的氯化铁的方法

这个除杂问题不能实现,找不出解决办法。因为氯化铜(CuCl2)和氯化铁(FeCl3)中所含的金属元素铜的活动性没有铁强,要除去氯化铁就必须选择比铁活泼的金属单质,但这个金属也与氯化铜反应,从而使主要物质的质量减少,不符合除杂中的原则。

以下是除去氯化铜中的氯化铁的方法(元素法),分三步:

a)提取铜元素:将它们的混合物溶于水制成溶液,溶液中加大量铁粉待反应完全后,加适量盐酸除去剩余铁粉,过滤反应后的溶液得到铜(烘干)和FeCl₂溶液

Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂

Fe+2FeCl₃=3FeCl₂

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

b)提取氯元素:电解a中所得FeCl₂溶液,阳极用集气瓶收集氯气。

FeCl₂+2H₂O=电解=Fe(OH)₂↓+H₂↑+Cl₂↑

c)将铜、氯两种元素的单质化合成CuCl₂:将a中所得到的铜放到b中装有氯气的集气瓶中燃烧。

Cu+Cl₂=点燃=CuCl₂

氯化铁在水溶液中会发生水解:

[公式] 使得溶液呈酸性,加入CuO后再与HCl反应,消耗了HCl使氯化铁的水解加剧,将氯化铁转化为氢氧化铁沉淀,达到除去氯化铁的目的。

三价铁的ksp很小,大约为十的负38次方,氢氧化铜的ksp大约是十的负20次方,这就导致了三价铁的水解程度极高,而二价铜的较低。在向含有三价铁的溶液中,加入氢氧化铜或者氧化铜根据化学平衡移动原理,氢氧化铜向溶解方向移动,而三价铁向沉淀方向移动。因此,过量的氢氧化铜或氧化铜将会使溶液中的三价铁离子完全沉淀。但是这还需要注明一点,在化学式形式相同或类似的情况下只能由ksp大的置换小的而不能由ksp小的置换大的。即使形式不同,绝大多数情况,也均是这样。而且,ksp的差异越大,这种转换也越容易,越迅速明显。如果你学习了大学的无机化学,利用平衡常数公式也可以计算。

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标签: 氯化铜 氯化铁
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