Question

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离子。例如：

①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；

②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，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杂质Fe2+，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，调节溶液的pH=a，过滤结晶即可。

请回答下列问题：

（1）上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe3+、Fe2+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Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。

（4）已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4 ；化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀完全。方案③中a最小值为 .

（5）下列与方案③相关的叙述中，正确的是 (填字母)。

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．调节溶液pH=a可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜

D．Cu2+可以大量存在于pH=a的溶液中

E．在pH>a的溶液中Fe3+一定不能大量存在

 

Answer 1

（1）Fe(OH)3（2）氨水 不会引入新的杂质 （3）2Fe3++3Mg(OH)2==3Mg2++2Fe(OH)3

（4）4 （5）ACDE

【解析】

试题解析：（1）上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe3+、Fe2+都被转化为Fe(OH)3而除去；（2）①用氢氧化钠溶液，会引入新的杂质，沉淀表面含钠离子和氢氧根离子，为了不引入其它杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀；（3）②中根据溶解度表可知Mg（OH）2易转化为Fe（OH）3，因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg（OH）2可除去Fe3+：2Fe3++3Mg（OH）2=3Mg2++2Fe（OH）3；（4）Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol/L，当铁离子沉淀完全时，c（OH-）==1×10-10mol/L，则c(H+)=1×10-4mol/L，ph=4；（5）根据H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中被还原成水，不引进杂质、不产生污染，故A正确；根据Fe（OH）2的溶解度大于Fe（OH）3，形成Fe（OH）2沉淀Fe2+沉淀不完全，故B错误；原来溶液是酸性较强，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应．H+反应后，PH增大，当PH=4的时候，Fe（OH）3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀．而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质，故C正确；氢氧化铜或碱式碳酸铜与H+反应，H+反应后，PH增大，当PH=4的时候，Fe（OH）3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，以Cu2+形式存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质，故D正确；在pH＞4的溶液中Fe3+全部以Fe（OH）3完全沉淀，Fe3+一定不能大量存在，故E正确。

考点：物质的分离提纯