Question

2．某化學興趣小組欲對含少量硫酸亞鐵和硫酸鐵的硫酸銅溶液進行綜合實驗：
（1）除去Fe²⁺和Fe³⁺并制備CuSO₄•5H₂O，請根據以下流程回答問題：

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
開始沉淀的pH	1.9	6.5	4.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	6.7

①試劑X的化學式為H₂O₂，加入試劑Y調節溶液pH的范圍是3.7-4.7；
②操作a用到的玻璃儀器為燒杯，玻璃棒和漏斗；操作b的名稱為蒸發濃縮、冷卻結晶；
（2）已知：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，欲測定混合溶液中的Fe²⁺的濃度，取待測液20.00mL，用濃度為0.01mol•L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，下列滴定方式中，最合理的是b（填字母序號，夾持部分已略去）

達到終點時用去酸性KMnO₄溶液12.00mL，請計算c（Fe²⁺）=0.03mol/L．

Answer 1

分析 FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄的混合溶液中，根據表中數據知，加入試劑X，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，然后加入CuO調節溶液的pH，鐵離子轉化為沉淀，得到濁液A，然后采用過濾方法得到沉淀Fe（OH）₃和溶液B，溶液B中含有CuSO₄，將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶得到CuSO₄.5H₂O，據此分析解答．

解答 解：FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄的混合溶液中，根據表中數據知，加入試劑X，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，然后加入CuO調節溶液的pH，鐵離子轉化為沉淀，得到濁液A，然后采用過濾方法得到沉淀Fe（OH）₃和溶液B，溶液B中含有CuSO₄，將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶得到CuSO₄.5H₂O，
（1）①試劑X能氧化亞鐵離子且不能引進新的雜質，所以X的化學式為H₂O₂，加入試劑Y調節溶液pH，使鐵離子完全沉淀但銅離子不能沉淀，所以pH的范圍是3.7-4.7，
故答案為：H₂O₂；
②操作a用到的玻璃儀器為燒杯，玻璃棒和漏斗；操作b的名稱為蒸發濃縮、冷卻結晶，故答案為：漏斗；蒸發濃縮、冷卻結晶；
（2）高錳酸鉀溶液呈酸性，應該用酸式滴定管盛放，故選b；
設亞鐵離子濃度為cmol/L，
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5mol  1mol
0.02cmol 0.01mol/L×0.012L
5mol：1mol：0.02cmol：（0.01mol/L×0.012L）
c=0.03，
故答案為：b；0.03mol/L．

點評 本題考查物質分離和提純，為高頻考點，明確物質性質及基本操作是解本題關鍵，涉及基本操作、基本計算等知識點，知道各個流程發生的反應或分離方法，注意除雜時不能引進新的雜質．