题目内容
（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=4，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．NH3?H2O C．CuO D．Cu（OH）2
（2）甲同学怀疑调整至溶液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 mol?L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?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”）．
（3）25℃，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是 （用离子方程式表示）．向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为 mol?L-1．
【答案】分析：（1）根据除杂质至少要满足两个条件：加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；反应后不能引入新的杂质，调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子．以此来解答；
（2）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算PH；结合氢氧化铁溶度积和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；
（3）写成铵离子水解方程式；根据平衡移动原理判断；根据氨水电离平衡常数表达式计算．
解答：解：（1）除杂质至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质，四个选项中，只有双氧水氧化后生成水，双氧水受热见光易分解，没有多余杂质；调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子，氢氧化钠中含有钠离子，氨水反应后生成铵根离子，所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子，CuO粉末、Cu（OH）2悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子，故选CD．
故答案为：B；CD；
（2）Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，c（Cu2+）=3.0mol?L-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，c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4，即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 mol?L-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；
（3）铵离子水解的方程式是：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；向硝酸铵中滴加氨水，溶液中氨水浓度增大，铵离子电离平衡向着逆向移动；氨水电离平衡常数表达式：Kb=2×10-5 mol?L-1=
=
mol?L-1，解得b=
，
故答案是：NH4++H2O?NH3?H2O+H+； 逆向；
．
点评：本题考查了铁离子和亚铁离子的转换，涉及题量稍大，需要认真分析题中信息和要求，联系所学知识进行处理，本题难度中等．
（2）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算PH；结合氢氧化铁溶度积和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；
（3）写成铵离子水解方程式；根据平衡移动原理判断；根据氨水电离平衡常数表达式计算．
解答：解：（1）除杂质至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质，四个选项中，只有双氧水氧化后生成水，双氧水受热见光易分解，没有多余杂质；调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子，氢氧化钠中含有钠离子，氨水反应后生成铵根离子，所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子，CuO粉末、Cu（OH）2悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子，故选CD．
故答案为：B；CD；
（2）Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，c（Cu2+）=3.0mol?L-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，c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4，即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 mol?L-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；
（3）铵离子水解的方程式是：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；向硝酸铵中滴加氨水，溶液中氨水浓度增大，铵离子电离平衡向着逆向移动；氨水电离平衡常数表达式：Kb=2×10-5 mol?L-1=
= mol?L-1，解得b=，故答案是：NH4++H2O?NH3?H2O+H+； 逆向；
．点评：本题考查了铁离子和亚铁离子的转换，涉及题量稍大，需要认真分析题中信息和要求，联系所学知识进行处理，本题难度中等．
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