Question

根据下表相关物质的溶度积常数，回答有关问题：

物质	Cu（OH）2	Fe（OH）3	CuS	PbS	MnS
Ksp	2.2×10-20	2.6×10-39	6.3×10-36	8×10-28	2×10-10

（1）MnCl₂溶液中常含有Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等金属离子，可加入过量难溶的MnS生成金属硫化物沉淀而除去．据此可知CdS的溶度积比MnS

小

（填“大”或“小”），写出用MnS除去Cd²⁺时反应的离子方程式

Cd²⁺+MnS=Mn²⁺+CdS

．
（2）某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，为得到纯净的CuCl₂?2H₂O晶体，加入

Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃

，调至pH=4，使溶液中的Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，此时溶液中的c（Fe³⁺）=

2.6×10^-9mol/L

．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl₂?2H₂O晶体．
（3）在空气中直接加热CuCl₂?2H₂O晶体得不到纯的无水CuCl₂，原因是（用化学方程式表示）

2CuCl₂?2H₂O

△   .

Cu（OH）₂?CuCl₂+2HCl+2H₂O

；由CuCl₂?2H₂O晶体得到纯的无水CuCl₂的合理方法是

在干燥的HCl气流中加热脱水

．

Answer 1

分析：（1）相同类型的离子化合物中，溶解度大的物质向溶解度小的物质转化；
（2）加入的物质用于调节pH以除去杂质，主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质，先根据溶液的pH计算氢离子浓度，再结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度，最后根据c（Fe³⁺）=

Kw[Fe(OH)3]

C3(OH-)

计算铁离子浓度；
（3）加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全，要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解；

解答：解：（1）MnS和CdS的类型相同，都是金属硫化物，溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化，所以CdS的溶度积比MnS小，则其离子方程式为Cd²⁺+MnS=Mn²⁺+CdS，
故答案为：小，Cd²⁺+MnS=Mn²⁺+CdS；
（2）为得到纯净的CuCl₂?2H₂O晶体要除去氯化铁，加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质，所以加入物质后应能转化为氯化铜，所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质，可以是氢氧化铜或碱式碳酸铜；
溶液的pH=4，所以溶液中氢氧根离子浓度为10^-4 mol/L，则氢氧根离子浓度为10^-10 mol/L，c（Fe³⁺）=

Kw[Fe(OH)3]

C3(OH-)

=

2.6×10-39

(1×10-10)3

mol/L=2.6×10^-9mol/L；
故答案为：Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃ ；2.6×10^-9mol/L；
（3）由于CuCl₂在加热过程中水解被促进，且生成的HCl又易挥发而脱离体系，造成水解完全，碱式氯化铜或氢氧化铜，以至于得到CuO固体，而不是CuCl₂，2CuCl₂?2H₂O

△   .

Cu（OH）₂?CuCl₂+2HCl+2H₂O；想得到无水CuCl₂的合理方法是，让CuCl₂?2H₂O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水，
故答案为：2CuCl₂?2H₂O

△   .

Cu（OH）₂?CuCl₂+2HCl+2H₂O，在干燥的HCl气流中加热脱水．

点评：本题考查K_sp计算和物质制备，难点是分析（3）题中得到纯的无水CuCl₂的合理方法，明确水解原理是解本题的关键，难度较大．