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=5，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. CuO C. NH3·H2O D. Cu（OH）2

（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=5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”）

Answer 1

【答案】（1）B BD （2）4 3.3 可行

【解析】

试题分析：（1）加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，不能引入新的杂质，A、C、D中会引入杂质，只有过氧化氢的还原产物为水，不引入杂质，故只有B符合；调整至溶液pH=5，使Fe3+转化为Fe（OH）3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，则加含铜元素的物质与氢离子反应促进铁离子水解转化为沉淀，由于不能引入新杂质，所以氧化铜和氢氧化铜均可，氢氧化和氨水不能，答案选BD。，

（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；c（OH﹣）＝＝10﹣10mol/L，依据水溶液中的离子积c（H+）×c（OH﹣）＝10﹣14可知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；c（OH﹣）＝＝2×10﹣11mol/L；水溶液中的离子积c（H+）×c（OH﹣）＝10﹣14可得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。