Question

【题目】（1）在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，下列物质可采用的是________

A. KMnO4 　 B. H2O2 　　 C. Cl2 水 　　 D. HNO3

然后再加入适当物质调整至溶液pH=4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，调整溶液pH可选用下列中的________

A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2

（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________（填“可行”或“不可行”）(已知lg2=0.3)

（3）同学们用0.1000 mol·L－1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。

①滴定到达终点的现象是______________________________________。

②用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性KMnO4标准溶液体积如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
体积(mL)	17.10	18.10	17.00	16.90

则试样中过氧化氢的浓度为___________mol·L－1。

③若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测定结果______(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 B CD 4 3.3 可行 溶液由无色变紫色，且半分钟内不恢复原色 0.1700 偏高

【解析】试题分析：本题考查盐类水解知识应用于物质的分离提纯，溶度积的计算，氧化还原滴定实验。

（1）A项，KMnO4将Fe2+氧化的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，引入杂质离子，不采用；B项，H2O2将Fe2+氧化的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，不引入杂质，不产生污染物，可采用；C项，Cl2水将Fe2+氧化的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，引入杂质离子，不采用；D项，HNO3将Fe2+氧化的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，产生大气污染物NO，不采用；可采用的是B。

NaOH、NH3·H2O、CuO、Cu（OH）2都可以调节溶液的pH=4，但NaOH、NH3·H2O会引入杂质离子，所以选用CuO或Cu（OH）2，答案选CD。

（2）Cu（OH）2开始沉淀时离子积等于Cu（OH）2的溶度积，Ksp[Cu（OH）2]=c（Cu2+）·c2（OH-），c（Cu2+）=3mol/L，c（OH-）==110-10mol/L，c（H+）=110-4mol/L，Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH=-lg110-4=4。Fe3+完全沉淀时c（Fe3+）110-5mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·c3（OH-），c（OH-）==210-11mol/L，c（H+）=510-4mol/L，Fe（OH）3完全沉淀时溶液的pH=-lg510-4=3.3。根据计算的结果，上述方案可行。

（3）①由于KMnO4溶液本身呈紫色，实验中不需要加指示剂，滴定到达终点的现象是：溶液由无色变紫色，且半分钟内不恢复原色。

②由于第二次实验误差较大，第二次实验数据略去，实验中消耗KMnO4溶液体积的平均值为=17.00mL，实验中消耗n（KMnO4）=0.1mol/L0.017L=0.0017mol，根据反应2MnO4－＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，n（H2O2）=n（KMnO4）=0.00425mol，c（H2O2）=0.00425mol0.025L=0.1700mol/L。

③若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则消耗的KMnO4溶液的体积偏大，测定结果偏高。