Question

【题目】(1)①在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。①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．氯水 D．HNO3

②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的 。

A．NaOH B．NH3·H2O C．CuO D．Cu(OH)2

(2)甲同学怀疑调整溶液至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=1.0×10-38，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1.0×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全，若溶液中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[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1]时溶液的pH为 ，通过计算确定上述方案 (填“可行”或“不可行”)。

Answer 1

【答案】(1)①B ②C、D (2)4 3 可行

【解析】

试题分析：(1)①除杂质至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质，四个选项中，只有双氧水氧化后生成水，双氧水受热见光易分解，没有多余杂质，故选B；②调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子，氢氧化钠中含有钠离子，氨水反应后生成铵根离子，所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子，CuO粉末、Cu(OH)2悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子，故选CD；

(2)Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0molL-1，c(Cu2+)=3.0molL-1；依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20；c2(OH-)==10-20；得到c(OH-)=10-10mol/L，依据水溶液中的离子积c(H+)×c(OH-)=10-14；求的c(H+)=10-4mol/L，溶液pH=4，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4；残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 molL-1时就认为沉淀完全，Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c(Fe3+)×c3(OH-)=8.0×10-38；c3(OH-)==8.0×10-33；求的c(OH-)=2×10-11mol/L；水溶液中的离子积c(H+)×c(OH-)=10-14；c(H+)=5×10-4mol/L，则pH=3.3；通过计算可知pH=4能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，则方案可行。