Question

已知：相关物质的溶度积常数见下表：

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

现有某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₂，为得到纯净的CuCl₂·2H₂O晶体，按如图步骤进行提纯：

（1）最适合作氧化剂X的是_________(填字母)，加入X的目的是                    。

A．K₂Cr₂O₇     B．NaClO       C．H₂O₂         D．KMnO₄

加入的物质Y是____________(填化学式)，调至溶液pH＝4，使溶液中的Fe^3＋转化为Fe(OH)₃沉淀，此时溶液中的c(Fe^3＋)＝__________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl₂·2H₂O晶体。

（2）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0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol·L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na₂S₂O₃标准溶液20.00mL。(I₂＋2S₂O₃^2- === S₄O₆^2-＋2I^－)

①可选用___________作滴定指示剂。

②CuCl₂溶液与KI反应的离子方程式为_________________________。

③该试样中CuCl₂·2H₂O的质量百分数为______________。(请写出计算过程)

Answer

(共14分)

（1） C；将Fe2＋氧化成Fe3＋，便于生成沉淀与Cu2＋分离；CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3均可以；2．6×10－9 mol·L－1；

（2） ①淀粉；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2；③95%；

【解析】

试题分析：（1）H2O2作氧化剂的反应产物为水，不会引入新的杂质，所以最适合作氧化剂X的是H2O2；根据表中数据可知Fe3+比Fe2+容易转化为沉淀，因此要把Fe2+转化为Fe3+，所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成沉淀与Cu2+分离；为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体，加入的物质来调节pH且不能引进新的杂质，所以加入物质应能转化为氯化铜，则可以加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；溶液的pH=4，所以溶液中氢离子浓度为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：C；将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成沉淀与Cu2+分离；CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；2.6×10-9mol/L；

（2）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；故答案为：淀粉溶液；

②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

③依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；

得到 2Na2S2O3 ～ 2Cu2+

2 2

0.1000mol/L×0.0200L 0.1000mol/L×0.0200L=0.002mol

试样中CuCl2•2H2O的质量百分数=×100%=95%，故答案为：95%

【考点定位】考查难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；

【名师点晴】本题考查Ksp计算和物质制备、沉淀溶解平衡的分析应用、滴定实验的原理应用等，把握滴定过程的反应原理和计算方法是解本题的关键，难度较大，侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力。（1）H2O2作氧化剂的反应产物为水，不会引入新的杂质；根据表中数据可知Fe3+比Fe2+容易转化为沉淀；加入的物质用于调节pH以除去杂质，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+)=计算铁离子浓度；（2）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，发生反应离子方程式计算分析。