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
（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
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
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；
（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-）=
=3.0×10-20 ；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，
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-）=
=3.0×10-15；
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+）=
mol/L=8×10-8mol/L，
故答案为：4；6.7；8×10-8mol/L．
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 |
| 3×10-20 |
| 3.0 |
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 |
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 |
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．
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