Question

【题目】（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. 氯水 　　 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3.0 mol·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）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0.800 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成CuI白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－)。

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__________。

Answer 1

【答案】 B CD 4 3.3 可行 淀粉溶液 溶液由蓝色变成无色且半分钟不变化 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 85.5%

【解析】(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3.0molL-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，求得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1×10-5molL-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；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)测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度，过程如下：取0.800g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL；反应的化学方程式为：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI。

①硫代硫酸钠滴定碘单质，利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉；终点为蓝色褪去，溶液中30s内不恢复原色，故答案为：淀粉溶液；溶液由蓝色变成无色且半分钟不变化；

②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

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

得到 2Na2S2O3 ～2Cu2+

2 2

0.1000mol/L×0.0400L0.004mol

则CuCl22H2O的物质的量为：0.004mol，试样中CuCl22H2O的质量百分数为：×100%=85.5%，故答案为：85.5%。