题目内容

为了除去FeSO4溶液中的硫酸铁和硫酸铜杂质，可选用的试剂是（　　）
A、氢氧化钠B、氨水C、铜粉D、铁粉
分析：除去FeSO4溶液中的硫酸铁和硫酸铜，杂质离子为铁离子和铜离子，根据除杂原则，除去杂质，不能够引进新的杂质，最佳试剂为铁粉，发生反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，可见加入过量铁粉，反应后没有引进杂质，通过过滤可以得到纯净的硫酸亚铁．
解答：解：根据离子反应方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，除去FeSO4溶液中的硫酸铁和硫酸铜杂质，可以向硫酸亚铁溶液中加入过量的铁粉，将铁离子、铜离子杂质除去，不会引进新的杂质，
A、氢氧化钠能够与亚铁离子反应生成氢氧化亚铁，还引进了杂质离子钠离子，违反了除杂原则，故A错误；
B、氨水能够与亚铁离子反应，同时引进了杂质离子铵离子，故B错误；
C、铜粉只能够与铁离子反应，且反应后引进了杂质离子铜离子，故C错误；
D、加入铁粉，发生了反应：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，能够将杂质除掉，没有引进新的杂质，操作简单，故D正确；
故选D．
点评：本题考查了铁盐和亚铁盐的转化、物质的提纯和除杂，题目难度不大，注意除杂方法的原则：①若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法；②应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”；③先考虑物理方法，再用化学方法．
练习册系列答案
相关题目
摩尔盐[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]是一种复盐，它易溶于水，不溶于乙醇，性质比一般亚铁盐稳定，不易被氧化．某实验小组查得硫酸铵、七水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度如表：
温度/℃ 10 20 30 40 50
（NH4）2SO4/g 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5
FeSO4?7H2O/g 40.0 48.0 60.0 73.3 -
（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O/g 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3
该实验小组在实验室按下列流程进行制取摩尔盐的实验：

（1）洗涤的目的是除去铁屑表面的
油污
油污
（填物质名称），用离子方程式表示碳酸钠溶液具有洗涤上述作用的原因
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
CO32-+H2O?HCO3-+OH-

（2）反应Ⅰ为了加快铁屑（过量）的溶解，除了加热外，还可加入少量的
Cu或CuSO4
Cu或CuSO4
（填物质化学式），反应后Ⅰ要“趁热过滤”，其目的是：
防止温度降低析出FeSO4?7H2O造成FeSO4的损失
防止温度降低析出FeSO4?7H2O造成FeSO4的损失
．
（3）蒸发浓缩前溶液中加入少量稀硫酸，其作用是：
加入少量硫酸抑制Fe2+、NH4+的水解
加入少量硫酸抑制Fe2+、NH4+的水解
．
（4）反应Ⅱ后的溶液经蒸发等操作所得固体用乙醇洗涤的目的是：
除去晶体表面的少量水分和其它可溶性杂质，避免水洗时晶体溶解损失
除去晶体表面的少量水分和其它可溶性杂质，避免水洗时晶体溶解损失
．
（5）在摩尔盐溶液中加入足量氨水，反应的离子方程式为：
Fe2++2NH3?H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+
Fe2++2NH3?H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+
．
摩尔盐[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]是一种复盐，它易溶于水，不溶于乙醇，性质比一般亚铁盐稳定，不易被氧化．某实验小组查得硫酸铵、七水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50
（NH4）2SO4/g 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5
FeSO4?7H2O/g 40.0 48.0 60.0 73.3 -
（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O/g 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3
该实验小组在实验室按下列流程进行制取摩尔盐的实验：
（1）为了加快铁屑的溶解，可加入少量的
铜或硫酸铜等
铜或硫酸铜等
（填物质名称）．
（2）反应Ⅰ进行后要“趁热过滤”，其目的是：
除去过量铁屑
除去过量铁屑
．实验中要在反应Ⅱ的溶液中加入少量稀硫酸，其作用是：
防止温度降低析出FeSO4?7H2O造成FeSO4的损失，抑制Fe2+、NH4+的水解
防止温度降低析出FeSO4?7H2O造成FeSO4的损失，抑制Fe2+、NH4+的水解
．
（3）反应Ⅱ后的溶液经蒸发等操作所得固体用乙醇洗涤的目的是：
除去晶体表面的少量水分
除去晶体表面的少量水分
．
（4）在摩尔盐溶液中加入足量氨水，反应的离子方程式为：
Fe2++2（NH3?H2O）=Fe（OH）2↓+2NH4+
Fe2++2（NH3?H2O）=Fe（OH）2↓+2NH4+
．
工业上常用Na制备钛、钽、铌、锆等．如制钛，常有如下反应步骤：

(1)用90％H2SO4溶解钛铁矿(FeTiO3)，反应式为

FeTiO3+3H2SO4====FeSO4+Ti(SO4)2+3H2O

在除去不溶性杂质后，结晶析出FeSO4·TH2O时，为了保持较高的酸度不能加水，其原因可能是(　)

A．防止Fe2+被氧化　　　　　　　B．防止Ti(SO4)2水解

C．减少FeSO4·TH2O的溶解　　 D．减少Ti(SO4)2的溶解量

(2)在除去杂质后，又需加入大量的水稀释以降低酸度，同时加热以生成TiO(OH)2沉淀，过滤，将TiO(OH)2热分解即得钛白粉(TiO2)．除杂后加水稀释和加热的目的是__________

______________．

(3)在高温气流中，TiO2可转化为TiCl4，反应方程式为________________________．

(4)将TiCl4与Na共溶即可得Ti，反应式为________________________，若用TiCl4溶液与Na反应制Ti，不能达到预期目的，原因是________________________．

 

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下:

（1）洗涤滤渣A的目的是为了除去____________（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。

（2）第②步反应的离子方程式是______________________________________，滤渣B的主要成分是___________________。

（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP______________（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L－1 FeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3＋），消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________（结果保留两位有效数字）。

 

(11分)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质

Mg(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

溶解度／g

9×10-4

1.7×10-6

1.5×10-4

3.0×10-9

    在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质。例如：

    ①为了除去氯化铵中的杂质FeCl3，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂充分反应后，过滤结晶即可；

    ②为了除去氯化镁晶体中的杂质FeCl3，先将混合物溶于水，加人足量的氢氧化镁，充分反应后，过滤结晶即可；

    ③为了除去硫酸铜晶体中的杂质FeSO4，先将混合物溶于水，加入一定量的酸性H2O2溶液，将Fe2+化成Fe3+后，调升溶液的pH=4后，过滤结晶即可。

请回答下列问题：

(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2+、Fe3+都被转化为         （填化学式)而除去。

(2)①中加入的试剂应该选择         为宜，其原因是             。

(3)②中除去FeCl3，所发生反应的离子方程式为             。

    (4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是             (填字母序号)。

A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染

B．将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤

C．调升溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜

D．Cu2+不能大量存在于pH=4的溶液中

E．在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在

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