Question

【題目】（1）在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質Fe2+。在提純時為了除去Fe2+，常加入合適氧化劑，使Fe2+氧化為Fe3+，下列物質可采用的是________

A. KMnO4 　 B. H2O2 　　 C. Cl2 水 　　 D. HNO3

然后再加入適當物質調整至溶液pH=4，使Fe3+轉化為Fe(OH)3，可以達到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的，調整溶液pH可選用下列中的________

A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2

（2）甲同學懷疑調整至溶液pH=4是否能達到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的，乙同學認為可以通過計算確定，他查閱有關資料得到如下數據，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時就認為沉淀完全，設溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L-1，則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為________，Fe3+完全沉淀時溶液的pH為________，通過計算確定上述方案________（填“可行”或“不可行”）(已知lg2=0.3)

（3）同學們用0.1000 mol·L－1的酸性高錳酸鉀標準溶液滴定某試樣中過氧化氫的含量，反應原理為2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。

①滴定到達終點的現象是______________________________________。

②用移液管吸取25.00 mL試樣置于錐形瓶中，重復滴定四次，每次消耗的酸性KMnO4標準溶液體積如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積(mL)	17.10	18.10	17.00	16.90

則試樣中過氧化氫的濃度為___________mol·L－1。

③若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，則測定結果______(填“偏低”、“偏高”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 B CD 4 3.3 可行 溶液由無色變紫色，且半分鐘內不恢復原色 0.1700 偏高

【解析】試題分析：本題考查鹽類水解知識應用于物質的分離提純，溶度積的計算，氧化還原滴定實驗。

（1）A項，KMnO4將Fe2+氧化的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，引入雜質離子，不采用；B項，H2O2將Fe2+氧化的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，不引入雜質，不產生污染物，可采用；C項，Cl2水將Fe2+氧化的離子方程式為Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，引入雜質離子，不采用；D項，HNO3將Fe2+氧化的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，產生大氣污染物NO，不采用；可采用的是B。

NaOH、NH3·H2O、CuO、Cu（OH）2都可以調節溶液的pH=4，但NaOH、NH3·H2O會引入雜質離子，所以選用CuO或Cu（OH）2，答案選CD。

（2）Cu（OH）2開始沉淀時離子積等于Cu（OH）2的溶度積，Ksp[Cu（OH）2]=c（Cu2+）·c2（OH-），c（Cu2+）=3mol/L，c（OH-）==110-10mol/L，c（H+）=110-4mol/L，Cu（OH）2開始沉淀時溶液的pH=-lg110-4=4。Fe3+完全沉淀時c（Fe3+）110-5mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·c3（OH-），c（OH-）==210-11mol/L，c（H+）=510-4mol/L，Fe（OH）3完全沉淀時溶液的pH=-lg510-4=3.3。根據計算的結果，上述方案可行。

（3）①由于KMnO4溶液本身呈紫色，實驗中不需要加指示劑，滴定到達終點的現象是：溶液由無色變紫色，且半分鐘內不恢復原色。

②由于第二次實驗誤差較大，第二次實驗數據略去，實驗中消耗KMnO4溶液體積的平均值為=17.00mL，實驗中消耗n（KMnO4）=0.1mol/L0.017L=0.0017mol，根據反應2MnO4－＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，n（H2O2）=n（KMnO4）=0.00425mol，c（H2O2）=0.00425mol0.025L=0.1700mol/L。

③若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，則消耗的KMnO4溶液的體積偏大，測定結果偏高。