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，已知Ksp(AmBn)=[c(An+)]m.[c(Bm-)]n，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1×10-5mol·L-1時就認為沉淀完全，設溶液中CuSO4的濃度為3.0mol·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”）。(提示：lg2=0.3）

Answer 1

【答案】B CD 4 3.3 可行

【解析】

（1）除雜質至少要滿足兩個條件：①加入的試劑只能與雜質反應，不能與原物質反應；②反應后不能引入新的雜質，四個選項中，只有雙氧水氧化后生成水，雙氧水受熱見光易分解，沒有多余雜質，故選B；

調整溶液的pH時，加入的物質不能引進新的雜質粒子，氫氧化鈉中含有鈉離子，氨水反應后生成銨根離子，所以氫氧化鈉和氨水能引進新的雜質離子，CuO粉末、Cu（OH）2懸濁液反應后生成銅離子和水而不引進新的雜質離子，故選CD。

故答案為：B；CD；

（2）Cu（OH）2的溶度積Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的濃度為3.0mol·L-1，c（Cu2＋）=3.0mol·L-1；依據溶度積常數c（Cu2＋）×c2（OH－）=3.0×10-20 ；c2（OH－）=3×10-20÷3.0=10-20；得到c（OH－）=10-10mol·L－1，依據水溶液中的離子積c（H＋）×c（OH－）=10-14；c（H＋）=10-4mol·L－1，溶液pH=4，則Cu（OH）2開始沉淀時溶液的pH為4；

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，Fe（OH）3的溶度積Ksp=8.0×10-38，c（Fe3＋）×c3（OH－）=8.0×10-38；c3（OH－）= =8.0×10-33；c（OH－）=2×10-11mol·L－1；水溶液中的離子積c（H＋）×c（OH－）=10-14；c（H＋）=5×10-4mol·L－1，則pH=3.3；

通過計算可知pH=4能達到除去Fe3＋而不損失Cu2＋的目的，則方案可行。

故答案為：4；3.3；可行。