Question

8．在粗制CuSO₄•5H₂O晶体中常含有杂质Fe²⁺．在提纯时，为了除去Fe²⁺，常加入少量H₂0₂．使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，然后再加少量碱至溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的．试解释原因．

Answer 1

分析 双氧水具有强氧化性，能氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，Fe³⁺易水解生成Fe（OH）₃，在pH=4时，可水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，可加入加入与H⁺反应的物质，H⁺反应后，pH增大，当pH=4的时候，Fe（OH）₃完全沉淀，以Cu²⁺形式存在，但不能引进杂质．

解答 解：纯时，为了除去Fe²⁺，常加入少量H₂O₂，发生2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，生成易水解的Fe³⁺，在pH=4时，可水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，为避免引入新杂质，可加入加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H⁺反应．H⁺反应后，pH增大，当pH=4的时候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺还没沉淀，以Cu²⁺形式存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，从而达到提纯目的，
故答案为：纯时，为了除去Fe²⁺，常加入少量H₂O₂，发生2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，生成易水解的Fe³⁺，在pH=4时，可水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，为避免引入新杂质，可加入加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H⁺反应．H⁺反应后，pH增大，当pH=4的时候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺还没沉淀，以Cu²⁺形式存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，从而达到提纯目的．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，除杂时要除去杂质且不能引进新的杂质，pH=4时铁离子完全转化为沉淀，但铜离子不反应，明确物质性质差异性是解本题关键，题目难度中等．