Question

（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

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

（2）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，已知K_sp(A_mB_n)=[c(Aⁿ⁺)]^m.[c(B^m-)]ⁿ，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38，Cu(OH)₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol·L^-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0mol·L^-1，则Cu(OH)₂开始沉淀时溶液的pH为__，Fe³⁺完全沉淀时溶液的pH为__，通过计算确定上述方案__（填“可行”或“不可行”）。(提示：lg2=0.3）

Answer

B CD 4 3.3 可行

【解析】

（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；

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。

故答案为：B；CD；

（2）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－）=3×10-20÷3.0=10-20；得到c（OH－）=10-10mol·L－1，依据水溶液中的离子积c（H＋）×c（OH－）=10-14；c（H＋）=10-4mol·L－1，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，Fe（OH）3的溶度积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；水溶液中的离子积c（H＋）×c（OH－）=10-14；c（H＋）=5×10-4mol·L－1，则pH=3.3；

通过计算可知pH=4能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，则方案可行。

故答案为：4；3.3；可行。