Question

【题目】金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L－1)]如图所示：

难溶金属氢氧化物的S－pH图

（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是___________________________。

（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________。

A．＜1 B．4左右 C．＞6

（3）在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是________________________________________。

（4）要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：_________________________________________________________。

（5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表。

物质	FeS	MnS	CuS	PbS	HgS	ZnS
Ksp	6.3×10－18	2.5×10－13	1.3×10－35	3.4×10－28	6.4×10－33	1.6×10－24

为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。

A．NaOH B．FeS C．Na2S

Answer 1

【答案】（1）Cu2＋（2分） （2）B（2分）

（3）不能（1分） Co2＋和Ni2＋沉淀时的pH范围相差太小（2分）

（4）Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O（3分）

（5）B（2分）

【解析】（1）由题图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。（2）要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右。（3）从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。（4）Cu(OH)2(s)===Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。（5）要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。