Question

2．（1）劉安《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中“曾青得鐵則化為銅”是古代濕法煉銅的真實(shí)寫(xiě)照．除去CuSO₄溶液中少量的Fe²⁺，可以按照下面的流程進(jìn)行：

已知：Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺三種離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)溶液pH值如表：

金屬 離子	pH
	開(kāi)始沉淀	完全沉淀
Fe2+	7.6	9.6
Cu2+	4.4	6.4
Fe3+	2.7	3.7

①下列物質(zhì)中適合作為試劑X的是A
A．H₂O₂                 B．KMnO₄C．HNO₃                D．Cl₂
②加入的Y及調(diào)節(jié)的pH范圍是A
A．Cu（OH）₂ 3.7～4.3     B．CuO  3.7～6.4
C． NaOH  3.7～4.2       D．NH₃•H₂O 3.7～4.0
（2）已知常溫下，K_spCu（OH）₂]=2×10^-20，通過(guò)上述流程得到的CuSO₄溶液中，c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH大于5．

Answer 1

分析 （1）除去CuSO₄溶液中少量的Fe²⁺，由表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e³⁺易生成沉淀，可先加入氧化劑生成Fe³⁺，然后在加入Cu（OH）₂、CuO等調(diào)節(jié)溶液的pH，生成氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾得到硫酸銅溶液；
（2）根據(jù)K_spCu（OH）₂]=c（Cu²⁺）×c（OH^-），計(jì)算c（OH^-），進(jìn)而計(jì)算pH．

解答 解：（1）除去CuSO₄溶液中少量的Fe²⁺，由表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e³⁺易生成沉淀，可先加入氧化劑生成Fe³⁺，然后在加入Cu（OH）₂、CuO等調(diào)節(jié)溶液的pH，生成氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，
①加入氧化劑，將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，為避免引入雜質(zhì)，可加入H₂O₂，故答案為：A；
②加入Cu（OH）₂、CuO等調(diào)節(jié)溶液的pH，由表中數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)pH范圍為3.7～4.3，可保證氫氧化鐵完全沉淀，且不生成氫氧化銅沉淀，故答案為：A；
（2）K_spCu（OH）₂]=c（Cu²⁺）×c（OH^-）=2×10^-20，c（Cu²⁺）=0.02mol/L，則c（OH^-）=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.02}}$mol/L=10^-9mol/L，則c（H⁺）=10^-5mol/L，pH=5，
故答案為：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的分離、提純以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡，側(cè)重考查學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力，注意把握題給信息以及物質(zhì)的性質(zhì)，把握相關(guān)計(jì)算公式的運(yùn)用，難度不大．