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【题目】已知某些金属离子形成相应氢氧化物时的相关PH值见下表

难溶物质

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Mg(OH)2

0.1mol/L的金属离子

开始沉淀时PH

4.8

1.9

3.4

9.1

完全沉淀(C10-5)时PH

6.7

3.2

4.7

11.2

1某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到较纯的CuCl2·2H2O晶体,可加入______________,调节溶液PH 值至pH4,使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀。过滤后,将所得滤液经过(填简要实验操作) ___________________,可得CuCl2·2H2O晶体。

2若在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,其原因是______________________________________(用化学方程式表示)则由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是__________________________(填写简要的实验步骤或操作)

3某学习小组用一定浓度的NaOH溶液作为上述某些金属离子分离时的PH控制试剂,为此需准确滴定其浓度,现用已知浓度0.200 mol/L的标准盐酸进行滴定。请回答:

①取0.200 mol/L的标准盐酸来滴定时,以下操作引起NaOH浓度偏小的是______

A.开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡,滴定后气泡消失

B.指示剂变色即停止滴定,溶液又很快(半分钟内)恢复原色

C.滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视,其余操作正常

D取用碱液前锥形瓶用蒸馏水洗涤后未风干,其余操作正常

②小组中有同学用另一方法计算出了所用NaOH溶液浓度100.00 ml 待测NaOH溶液,向内加入0.200 mol/L的标准盐酸50.00 ml,充分反应后,向所得溶液中加入足量铁粉,收集到标准状况下的气体67.2 ml,则该同学所测得原NaOH溶液在常温下的PH值为____________ (结果保留1位小数,已知lg20.3

【答案】 CuOCu(OH)2 CuCO3Cu2(OH)2CO3 蒸发浓缩 冷却或降温结晶 2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl22HCl2H2O CuCl2·2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水 BC 12.6

【解析】(1)应该加入一种不溶于水,又能与氢离子反应提高溶液pH的物质,同时还不要引入其他离子杂质,所以选项不溶于水的含有铜的化合物,该化合物必须与氢离子反应,答案为:CuOCu(OH)2 CuCO3Cu2(OH)2CO3。除去铁离子杂质后,溶液经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥就得到了CuCl2·2H2O晶体。

(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体时,铜离子会水解,生成的HCl挥发使水解平衡正向移动,得到碱式氯化铜,所以方程式为:2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2 2HCl 2H2O。注意:将生成物写成Cu(OH)Cl,应该也是合理的由于高中不要求了解铜离子的水解能力的强弱,所以写成CuO也应该是正确的。但是写成Cu(OH)2不合理(因为很容易受热分解)。参考从氯化镁晶体得到氯化镁的方法,可以得出,由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是:将CuCl2·2H2O晶体在干燥的HCl气流(作用是抑制CuCl2的水解)中加热脱水。

(3)①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡,滴定后气泡消失,所以会将标准盐酸的体积变大,最后引起氢氧化钠浓度偏大,选项A错误。指示剂变色即停止滴定,溶液又很快(半分钟内)恢复原色,说明滴加的盐酸标准液不够,所以会引起氢氧化钠的浓度偏小,选项B正确。滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视,会将滴入的盐酸溶液的体积算小,所以最后引起氢氧化钠的浓度偏小,选项C正确。锥形瓶在使用的过程中是不需要干燥的,所以锥形瓶用蒸馏水洗涤后未风干,对于结果是无影响的,选项D错误。

②加入0.200 mol/L的标准盐酸50.00 ml,即加入0.01mol HCl。足量铁粉和盐酸反应生成67.2mL(0.003mol)H2,所以与铁反应的HCl为0.006mol,所以与氢氧化钠反应的HCl为0.004mol,即氢氧化钠为0.004mol。所以氢氧化钠的浓度为:0.004mol÷0.1L=0.04mol/L。所以c(H+)= 1×10-14÷0.04=2.5×10-13mol/L。所以pH=-lg(2.5×10-13)。所以

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