题目内容
已知:I2+2S2O32-═S4O62-+2I-; 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2.相关物质的溶度积常数见下表:
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2?2H2O晶体,加入 调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= ;过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2?2H2O晶体.
(2)在空气中直接加热CuCl2?2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是 .(用化学方程式表示).
(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0.36g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20.00mL.
①可选用 作滴定指示荆,滴定终点的现象是 .
②该试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为 .
| 物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuCl | CuI |
| Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
(2)在空气中直接加热CuCl2?2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是
(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0.36g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20.00mL.
①可选用
②该试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为
考点:难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,中和滴定
专题:
分析:(1)加入的物质用于调节pH以除去杂质,主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不能引入新杂质,先根据溶液的pH计算氢离子浓度,再结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度,最后根据c(Fe3+)=
计算c(Fe3+);
(2)加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解;
(3)依据碘化钾和氯化铜发生氧化还原反应,生成碘化亚铜沉淀和碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,依据碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定到终点,根据物质间的关系式进行计算.
| Ksp[Fe(OH)3] |
| c3(OH-) |
(2)加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解;
(3)依据碘化钾和氯化铜发生氧化还原反应,生成碘化亚铜沉淀和碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,依据碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定到终点,根据物质间的关系式进行计算.
解答:
解:(1)为得到纯净的CuCl2?2H2O晶体要除去氯化铁,则溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,加入物质能与酸反应能转化为氯化铜,且不能引进杂质,可以是Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;
溶液的pH=4,所以溶液中氢氧根离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)=
=
=2.6×10-9mol/L,
故答案为:Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,反应方程式为:2CuCl2?2H2O
Cu(OH)2?CuCl2+2HCl+2H2O,故答案为:2CuCl2?2H2O
Cu(OH)2?CuCl2+2HCl+2H2O;
(3)测定含有CuCl2?2H2O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0.36g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20.00mL,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;终点时溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,
故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
得到 2Na2S2O3 ~2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.002mol,则CuCl2?2H2O的物质的量为:0.002mol,试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为
×100%=95%,
故答案为:95%.
溶液的pH=4,所以溶液中氢氧根离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)=
| Ksp[Fe(OH)3] |
| c3(OH-) |
| 2.6×10-39 |
| (1×10-10)3 |
故答案为:Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,反应方程式为:2CuCl2?2H2O
| ||
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(3)测定含有CuCl2?2H2O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0.36g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20.00mL,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;终点时溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,
故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
得到 2Na2S2O3 ~2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.002mol,则CuCl2?2H2O的物质的量为:0.002mol,试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为
| 0.002mol/L×171g/mol |
| 0.36g |
故答案为:95%.
点评:本题考查Ksp计算和物质制备,利用平衡移动原理、氧化还原滴定分析解答,明确滴定过程的反应原理和计算方法是解本题的关键,注意加热灼烧CuCl2溶液和CuSO4溶液得到固体的区别,为易错点.
练习册系列答案
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