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
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）
分析：（1）根据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，
（2）调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子；
（3）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；
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，
故选：B；
（2）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．
（3）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-）=
3×10-20
3.0
=3.0×10-20 ；c2（OH-）=
3×10-20
3.0
=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，
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1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20；c2（OH-）=
3×10-20
1×10-5
=3.0×10-15；
求得c（OH-）=5.47×10-8mol/L；
水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=1.83×10-7mol/L，
则pH=6.7；
常温下Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=8.0×10-38，c（Fe3+）=
8.0×10-38
(1×10-10)3
mol/L=8×10-8mol/L，
故答案为：4；6.7；8×10-8mol/L．
点评：本题考查了沉淀转化的原理应用，除杂的原理应用，主要是溶解沉淀的转化关系的分析应用和计算，题目难度中等．
练习册系列答案
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（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
．

（7分）（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3.0 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”）。

 

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