[题目]沉淀溶解平衡在生产.科研和环保等领域有着许多应用.(1)除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子.可向溶液中加入Cu(OH)2.调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去.已知:常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38.Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20.通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5molL-1时� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域有着许多应用。

（1）除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子，可向溶液中加入Cu(OH)2，调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe（OH）3沉淀除去。

已知：常温下Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5molL-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0molL-1，通过计算确定应调节溶液的pH范围是______。（已知lg5=0.7）

（2）为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。

资料：AgSCN是白色沉淀，相同温度下，溶解度AgSCN＞AgI

操作步骤	现象
步骤1：向2 mL 0.005 mol·L－1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L－1 KSCN溶液，静置	出现白色沉淀
步骤2：取1 mL上层清液于试管中，滴加1滴2 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液	溶液变为红色
步骤3：向步骤2的溶液中继续加入5滴3 mol·L－1 AgNO3溶液	现象a，溶液红色变浅
步骤4：向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol·L－1 KI溶液	出现黄色沉淀

①写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式：____________________。

②步骤3中现象a是____________________________。

③用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象：_________________________________。

【答案】 3.3≤pH＜4 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 出现白色沉淀 AgSCN(s) Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，加入KI后，因为溶解度AgI＜AgSCN，故Ag＋与I－反应生成AgI黄色沉淀：Ag＋＋I－===AgI↓，AgSCN的溶解平衡正向移动

【解析】(1) 残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=8.0×10-38；c3（OH-）==8.0×10-33；

求得c（OH-）=2×10-11mol/L，c（H+）=5×10-4mol/L，溶液pH=3.3；

Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol/L，c（Cu2+）=3.0mol/L；

依据溶度积常数c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20 ；c2（OH-）==10-20；

得到c（OH-）=10-10mol/L，c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4；调节溶液的pH使铁离子沉淀完全但铜离子未开始沉淀，则范围是3.3≤pH＜4；（2）①铁离子遇到硫氰化钾显示红色，发生的反应为：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；②加入硝酸银，Ag+和SCN-之间反应得到AgSCN白色沉淀；③AgSCN(s) Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，加入KI后，因为溶解度AgI＜AgSCN，故Ag＋与I－反应生成AgI黄色沉淀：Ag＋＋I－=AgI↓，AgSCN的溶解平衡正向移动。