题目内容

不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同.
溶液中被沉淀的离子Fe3+Fe2+Cu2+
完全生成氢氧化物沉淀时,溶液的pH≥3.7≥6.4≥4.4
氯化铜晶体(CuCl2?2H2O)中含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示的操作步骤进行提纯.

(1)下列氧化剂中最适合作氧化剂X的是
 
(填序号);
A.NaClO   B.H2O2   C.KMnO4   D.HNO3
(2)物质Y的化学式是
 

(3)写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式
 
:.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:(1)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,易除去,除杂时,不能引入新的杂质,双氧水是绿色氧化剂;
(2)试剂是调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,据此来选择合适的物质;
(3)难溶物Z为Fe(OH)3,在水中存在沉淀溶解平衡.
解答: 解:(1)根据框图,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为H2O2,发生的反应为:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,A会引入杂质钠离子,C会引入K+、Mn2+,I2氧化性弱不能氧化亚铁离子;
故答案为:B;
(2)分析流程和分离提纯目的可知物质Y是调节溶液PH沉淀铁离子生成Fe(OH)3,且不引入新的杂质,可以加入CuO(或Cu(OH)2、CuCO3);
故答案为:CuO(或Cu(OH)2、CuCO3);
③难溶物Z为Fe(OH)3 ,在水中的沉淀溶解平衡方程式为:Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq);
故答案为:Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq).
点评:本题考查了物质分离方法和实验高层次分析判断,除杂原则是不能引入新的杂质,题目难度中等.
练习册系列答案
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I、通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌等金属和少量矿物杂质(与酸不反应).制作电器及其他仪器产品时必须要求是纯铜,为此以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯.
表:几种物质形成沉淀时的pH
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2
开始沉淀时的pH7.62.75.74.7
完全沉淀时的pH9.73.78.57.3
(1)在精炼铜时,阴极电极反应方程式为
 
;金、银以单质的形式沉积在电解槽
 
(填“阳极”或“阴极”)的槽底.
(2)在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐降低,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+.甲同学设计了如下除杂流程:
①试剂a最好选用
 
(填写序号),加入试剂a的目的是
 

a、氯水     b、高锰酸钾溶液      c、硝酸    d、双氧水
②操作①是
 
,根据上表数据分析,除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是
 
(填化学式).
II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染.某化工厂产生的废水(pH=2.0,密度为1g?mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度约为0.01mol?L-1,排放前拟用沉淀法回收这两种金属,查找有关数据如下:
难溶电解质AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbS
Ksp8.3×10-175.6×10-86.3×10-507.1×10-91.2×10-153.4×10-28
(1)你认为往废水中投入
 
(填字母序号)沉淀的效果最好
a、NaOH    b、Na2S    c、KI    d、Ca(OH)2
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=
 

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