Question

已知：I₂＋2S₂O===S₄O＋2I^－

相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表：

物質(zhì)	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

(1)某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，為得到純凈的CuCl₂·2H₂O晶體，加入________，調(diào)至pH＝4，使溶液中的Fe^3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，此時(shí)溶液中的c(Fe^3＋)＝________。過濾后，將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CuCl₂·2H₂O晶體。

(2)在空氣中直接加熱CuCl₂·2H₂O晶體得不到純的無水CuCl₂，原因是______________________________(用化學(xué)方程式表示)。由CuCl₂·2H₂O晶體得到純的無水CuCl₂的合理方法是____________________________。

(3)某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl₂·2H₂O晶體的試樣(不含能與I^－發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度，過程如下：取0.36 g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L^－1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。

①可選用________作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________。

②CuCl₂溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為__________________________。

③該試樣中CuCl₂·2H₂O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

解析　(1)調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)不應(yīng)該帶入其他雜質(zhì)，故可選擇Cu(OH)₂、Cu₂(OH)₂CO₃等物質(zhì)消耗溶液中的H^＋，使溶液的pH升高；當(dāng)溶液的pH＝4時(shí)，c(H^＋)＝1×10^－4 mol·L^－1，c(OH^－)＝1×10^－10 mol·L^－1，由Fe(OH)₃的K_sp計(jì)算可得c(Fe^3＋)＝K_sp/c³(OH^－)＝2.6×10^－39/(1×10^－30)＝2.6×10^－9(mol·L^－1)。(2)由于加熱能促進(jìn)CuCl₂的水解，且生成的HCl又易揮發(fā)而脫離體系，造成水解較完全，最終不能得到純的無水CuCl₂，反應(yīng)方程式為2CuCl₂·2H₂OCu(OH)₂·CuCl₂＋2HCl＋2H₂O；要得到純的無水CuCl₂是讓CuCl₂·2H₂O晶體在干燥的HCl氣流中加熱脫水。(3)滴定前的過程中發(fā)生反應(yīng)：2Cu^2＋＋4I^－===2CuI↓＋I(xiàn)₂，滴定過程中I₂完全消失是滴定的終點(diǎn)，故可選用淀粉溶液作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為藍(lán)色褪去，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)顏色；從反應(yīng)2Cu^2＋＋4I^－===2CuI↓＋I(xiàn)₂，I₂＋2S₂O===S₄O＋2I^－，可知Cu^2＋～S₂O，n(Cu^2＋)＝0.100 0 mol·L^－1×20.00×10^{－3 L}＝2.0×10^－3 mol，m(CuCl₂·2H₂O)＝2.0×10^－3 mol×171 g·mol^－1＝0.342 g，則試樣中CuCl₂·2H₂O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.342 g÷0.36 g×100%＝95%。

答案　(1)Cu(OH)₂或Cu₂(OH)₂CO₃

2．6×10^－9 mol·L^－1

(2)2CuCl₂·2H₂OCu(OH)₂·CuCl₂＋2HCl＋2H₂O　在干燥的HCl氣流中加熱脫水

(3)①淀粉溶液　藍(lán)色褪去，放置一定時(shí)間后不復(fù)色

②2Cu^2＋＋4I^－===2CuI↓＋I(xiàn)₂�、�95%