题目内容
已知25°C时:
电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶度积 | 1.8×10-11 | 2.2×10-20 | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH | 9.7 | 5.0 | 5.5 | 4.0 |
在物质的提纯中,常利用难溶电解质的沉淀溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵晶体中的氯化铁杂质,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂a进行反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的氯化铁杂质,先将混合物溶于水,再加入足量的氢氧化镁充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的硫酸亚铁杂质,先将混合物溶于水,再加入一定量的双氧水,将亚铁离子氧化,然后加入试剂b调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
(1)上述三种除杂方案都将Fe2+、Fe3+转化为________(填化学式)而除去。
(2)试剂a为________。
(3)写出②中除杂所发生的总反应的离子方程式:________。
(4)下列与方案③有关的叙述正确的是________(填字母序号)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入杂质,不产生污染
B.将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4的试剂b是氢氧化铜或氧化铜
D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在
(1)Fe(OH)3 (2)氨水 (3) 2Fe3++3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+ (4)AC
【解析】本题主要结合物质的除杂来考查难溶电解质的沉淀溶解平衡原理。(3)Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,利用沉淀转化的原理可除去Fe3+。(4)B项将亚铁离子氧化的主要原因是25℃时,Ksp:Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3;在pH大于4的溶液中Fe3+不是完全不存在,而是浓度降低到1.0×10-5mol/L以下。