题目内容
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+，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，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”）．
考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：盐类的水解专题
分析：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．
解答：
解：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-）=
=10-22；得到c（OH-）=10-10mol/L，依据水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；求的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，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．
| 3.0×10 -20 |
| 3.0 |
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 -38 |
| 1×10 -5 |
故答案为：4；3.3；可行．
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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