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F

Answer 1

解题思路：（1）根据除杂质至少要满足两个条件：加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；反应后不能引入新的杂质，调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子．以此来解答；

（2）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算PH；结合氢氧化铁溶度积和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；

（3）写成铵离子水解方程式；根据平衡移动原理判断；根据氨水电离平衡常数表达式计算．

（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；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K_sp=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^-）=

3.0×10−20

3.0=10^-20；得到c（OH^-）=10^-10mol/L，依据水溶液中的离子积c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14，c（H⁺）=10^-4mol/L，溶液pH=4，即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^-5mol•L^-1时就认为沉淀完全，Fe（OH）₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38，c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=8.0×10^-38；c³（OH^-）=

8.0×10−38

1×10−5=8.0×10^-33；求的c（OH^-）=2×10^-11mol/L；水溶液中的离子积c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14，c（H⁺）=5×10^-4mol/L，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；

（3）铵离子水解的方程式是：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；向硝酸铵中滴加氨水，溶液中氨水浓度增大，铵离子电离平衡向着逆向移动；氨水电离平衡常数表达式：K_b=2×10^-5mol•L^-1=

c(NH4+)•c(OH−)

c(NH3•H2O)=

a×10−7

b mol•L^-1，解得b=[a/200]，

故答案是：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；逆向；[a/200]．

点评：

本题考点： 铁盐和亚铁盐的相互转变；水的电离；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．

考点点评： 本题考查了铁离子和亚铁离子的转换，涉及题量稍大，需要认真分析题中信息和要求，联系所学知识进行处理，本题难度中等．