Question

[14分]已知：I₂＋2＋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)的氧化性質(zhì)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0.1000 mol/L Na₂S₂O₃標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na₂S₂O₃標準溶液20.00 mL。
①可選用___________作滴定指示荊，滴定終點的現(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)量百分數(shù)為___________________________。

Answer 1

(14分)
(1)Cu(OH)₂或Cu₂(OH)₂CO₃
2.6×10^－9 mol·L^-1
(2)2CuCl₂·2H₂OCu(OH)₂·CuCl₂+2HCl+2H₂O(主要產(chǎn)物寫成Cu(OH)₂、Cu(OH)Cl、CuO均可)
在干燥的HCl氣流中加熱脫水
(3)①淀粉溶液
藍色褪去，放置一定時間后不復(fù)色
②2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂
③95％
（1）CuO （2）CuCl₂+H₂OCuO+2HCl↑CuCl₂?2H₂O晶體在HCl氣流中加熱脫水

（1）調(diào)節(jié)溶液pH時不應(yīng)該帶入其它雜質(zhì)，故可選擇CuO或CuCO₃等固體消耗溶液中的H+，使其pH升高；當溶液的pH=4時，c(H⁺)=1×10^-4 mol/L，c(OH^－)=1×10^-10 mol/L，由Fe(OH)₃的K_sp計算可得c(Fe³⁺)=K_sp/ c3(OH^－) =2.6×10^-39/1×10^-30=2.6×10^-9 mol/L。（2）由于CuCl2在加熱過程中水解被促進，且生成的HCl又易揮發(fā)而脫離體系，造成水解完全，堿式氯化銅或氫氧化銅，以至于得到CuO固體，而不是CuCl2，2CuCl₂·2H₂OCu(OH)₂·CuCl₂+2HCl+2H₂O；想得到無水CuCl2的合理方法是，讓CuCl2?2H2O晶體在干燥的HCl氣流中加熱脫水。（3）滴定前的處理過程中將發(fā)生下列反應(yīng)：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，滴定過程中I2消失是滴定的終點，所以可選用淀粉溶液做指示劑，滴定終點為：藍色褪去，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)顏色；從反應(yīng)2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，I₂+2S₂O₃^2-＝S₄O₆^2-+2I^-，可知Cu²⁺～S₂O₃^2－，n(Cu²⁺)="0.100" mol/L×0.020 L＝2×10^－3 mol，m(CuCl₂·2H₂O) =2×10^－3 mol×171 g/mol =0.342g，則試樣中CuCl₂·2H₂O的含量為95%。
【考點定位】本題考查K_sp計算、滴定和物質(zhì)制備。