Question

【题目】（1）在粗制CuSO45H2O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．NH3H2O C．CuO D．Cu(OH)2

（2）甲同学怀疑调整溶液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 molL-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0molL-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为____________，Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1×10-5 molL-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；②CD；（2）4；3.3；可行

【解析】

试题分析：（1）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；②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，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，则C、D均可，A、B将铜离子转化为沉淀，不符合。

（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，故答案为：4；3.3；可行．