Question

【題目】（1）在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質Fe2+。在提純時為了除去Fe2+，常加入合適氧化劑，使Fe2+氧化為Fe3+，下列物質可采用的是________。

A. KMnO4 　 B. H2O2 　　 C. 氯水 　　 D. HNO3

然后再加入適當物質調整至溶液pH=4，使Fe3+轉化為Fe(OH)3，可以達到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的，調整溶液pH可選用下列中的___________。

A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2

（2）甲同學懷疑調整至溶液pH=4是否能達到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的，乙同學認為可以通過計算確定，他查閱有關資料得到如下數據，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時就認為沉淀完全，設溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L-1，則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為________，Fe3+完全沉淀時溶液的pH為________，通過計算確定上述方案________（填“可行”或“不可行”）。

（3）某學習小組用“間接碘量法”測定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣(不含能與I－發生反應的氧化性雜質)的純度，過程如下：取0.800 g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應，生成CuI白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標準溶液40.00 mL。(已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－)。

①可選用________________作滴定指示劑，滴定終點的現象是________________________。

②CuCl2溶液與KI反應的離子方程式為_______________________________________。

③該試樣中CuCl2·2H2O的質量百分數為__________。

Answer 1

【答案】 B CD 4 3.3 可行 淀粉溶液 溶液由藍色變成無色且半分鐘不變化 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 85.5%

【解析】(1)除雜質至少要滿足兩個條件：①加入的試劑只能與雜質反應，不能與原物質反應；②反應后不能引入新的雜質，四個選項中，只有雙氧水氧化后生成水，雙氧水受熱見光易分解，沒有多余雜質；調整溶液的pH時，加入的物質不能引進新的雜質粒子，氫氧化鈉中含有鈉離子，氨水反應后生成銨根離子，所以氫氧化鈉和氨水能引進新的雜質離子，CuO粉末、Cu(OH)2懸濁液反應后生成銅離子和水而不引進新的雜質離子，故選CD，故答案為：B；CD；

(2)Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的濃度為3.0molL-1，c(Cu2+)=3.0molL-1；依據溶度積常數c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20 ；c2(OH-)==10-20；得到c(OH-)=10-10mol/L，依據水溶液中的離子積c(H+)×c(OH-)=10-14，求得c(H+)=10-4mol/L，溶液pH=4，則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為4；殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5molL-1時就認為沉淀完全，Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38，c(Fe3+)×c3(OH-)=8.0×10-38；c3(OH-)==8.0×10-33；c(OH-)=2×10-11mol/L；水溶液中的離子積c(H+)×c(OH-)=10-14；c(H+)=5×10-4mol/L，則pH=3.3；通過計算可知pH=4能達到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的，則方案可行，故答案為：4；3.3；可行。

(3)測定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I-發生反應的氧化性質雜質)的純度，過程如下：取0.800g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應，生成白色沉淀．用0.1000mol/L Na2S2O3標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標準溶液40.00mL；反應的化學方程式為：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI。

①硫代硫酸鈉滴定碘單質，利用碘單質遇淀粉變藍選擇指示劑為淀粉；終點為藍色褪去，溶液中30s內不恢復原色，故答案為：淀粉溶液；溶液由藍色變成無色且半分鐘不變化；

②CuCl2溶液與KI反應的離子方程式為為：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案為：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

③依據2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

得到 2Na2S2O3 ～2Cu2+

2 2

0.1000mol/L×0.0400L0.004mol

則CuCl22H2O的物質的量為：0.004mol，試樣中CuCl22H2O的質量百分數為：×100%=85.5%，故答案為：85.5%。