题目内容

在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+，为了除去Fe2+，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，再调节溶液的pH＝4，过滤、蒸发、结晶即可。下列说法正确的是

A．由题目可知，Cu2+可以大量存在于pH＝4的溶液中

B．可用浓硫酸代替H2O2

C．未加H2O2前的硫酸铜溶液pH < 4

D．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或氨水

 

【答案】

AC

【解析】

试题分析：题中过氧化氢的作用是氧化Fe2+为Fe3+，再调节pH=4使Fe3+沉淀而Cu2+不沉淀，由此可知当pH=4时Cu2+不沉淀，A正确；过氧化氢是绿色氧化剂，使用浓硫酸作氧化剂产生污染物二氧化硫，B错误；溶液中Fe3+、Cu2+水解，溶液呈酸性，pH<4，C正确；调节pH=4可使用氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜或碱式碳酸铜，不能用氨水，避免引入NH4+，D错误。

考点：盐类水解的应用

点评：除去Cu2+中Fe3+的原理是利用Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜或碱式碳酸铜与H+反应，c(H+)减小，平衡向右移动，Fe(OH)3浓度增大形成沉淀而除去。

 

练习册系列答案
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（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
B
B
．
A．KMnO4      　 B．H2O2   　　  C．Cl2水  　　    D．HNO3
（2）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
CD
CD
．
A．NaOH         B．NH3?H2O     C．CuO           D．Cu（OH）2
（3）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的物质的量浓度为3.0mol?L-1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为
4
4
，完全沉淀时溶液的pH为
6.7
6.7
，通过计算确定pH=4时，Fe3+残存的浓度是：
8×10-8mol/L
8×10-8mol/L
．（请写出第3小题的计算过程．lg3=0.48）
（2012?琼海一模）（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
B
B

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
CD
CD

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
4
4
，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为
3.3
3.3
，通过计算确定上述方案
可行
可行
 （填“可行”或“不可行”）（已知lg5=0.7）
（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
B
B
．
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
CD
CD
．
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
4
4
，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为
3.3
3.3
，通过计算确定上述方案
可行
可行
（填“可行”或“不可行”）．
（3）25℃，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
（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
逆向
逆向
（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为
a
200
a
200
mol?L-1．（NH3?H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5 mol?L-1）
CuSO4是一种重要的化工原料
（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
B
B
．（用符号表示，下同）
A．KMnO4   　  B．双氧水 　　     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
CD
CD
．
A．NaOH        B．氨水            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
4
4
，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为
3.3
3.3
，通过计算确定上述方案
可行
可行
（填“可行”或“不可行”）．
（3）硫酸铜晶体的溶解度虽大，但溶解过程较慢，实验室常用热水配制以加快溶解速率，但常常会产生浑浊，请用文字简要说明原因
Cu2+水解产生Cu（OH）2是吸热反应，加热促进水解，故产生浑浊
Cu2+水解产生Cu（OH）2是吸热反应，加热促进水解，故产生浑浊
，如何才能用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液
应加入少量H2SO4
应加入少量H2SO4
．

（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”）。  ( 提示： lg5 =0.7)

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