题目内容
【题目】(12分)已知:I2+2S2O===S4O+2I-。相关物质的溶度积常数见下表:
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuCl | CuI |
Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,加入 ,(填化学式)调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= 。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是 (用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是 。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用 作滴定指示剂,滴定终点的现象是 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为 。
【答案】(12分)(1) CuO或Cu(OH)2或 CuCO3或Cu2(OH)2CO3(1分)2.6×10-9mol·L-1(2分)
(2)2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2+2HCl+2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可] (2分) 在干燥的HCl气流中加热脱水(1分)
(3) ①淀粉溶液(1分) 蓝色褪去,放置一定时间后不复色(1分)
②2Cu2++4I-===2CuI↓+I2(2分) ③95%(2分)
【解析】试题分析:(1)从表上可以看出氢氧化铁的溶度积要远远小于氢氧化铜的溶度积,所以可以通过调节pH的方法除去酸性CuCl2溶液中含有少的量FeCl3,但是不能引入其他杂质,所以可以加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,答案为Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;pH=4,溶液中c(OH-)=10-10,,溶液中的Fe3+已转化为Fe(OH)3沉淀,所以存在Fe(OH)3Fe3++3OH-平衡,根据
可以算出,c(Fe3+)= 2.6×10-9mol·L-1,答案为)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 , 2.6×10-9mol·L-1
(2)由于加热促进了CuCl2的水解,且生成的HCl又易挥发,造成水解完全生成氢氧化铜, 氢氧化铜加热时分解生成氧化铜;由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是:在干燥的HCl气流中加热脱水,答案为2CuCl2·2H2O====Cu(OH)2·CuCl2+2HCl+2H2O,在干燥的HCl气流中加热脱水;
(3)间接碘量法测含有CuCl2·2H2O晶体的试样,反应原理是氯化铜与过量KI反应生成碘单质,反应方程式为:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,碘单质再与Na2S2O3反应:I2+ S2O32-==S4O62-+2 I-,淀粉遇碘变蓝,所以可以选用淀粉作为指示剂,终点时的现象为溶液由蓝色变无色,根据上述方程式得:2 Cu2+~ I2~2 Na2S2O3,则n(CuCl2·2H2O)=n(Na2S2O3)="0.100" 0 mol·L-1x0.02L=0.002mol,故m(CuCl2·2H2O)= n(CuCl2·2H2O)·M(CuCl2·2H2O)= 0.002molx171g/mol=0.342g,样品中CuCl2·2H2O的质量分数为0.342g/0.36gx100%=95%
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