题目内容
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：
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=4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）①中加入的试剂应该选择 为宜，其原因是 ．
（2）②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 ．
（3）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=4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=4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
（4）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，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于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为 ，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为 ．
| 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 |
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=4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）①中加入的试剂应该选择
（2）②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为
（3）下列与方案③相关的叙述中，正确的是
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=4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=4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
（4）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，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于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为
考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：电离平衡与溶液的pH专题
分析：①中为了不引入其他杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀，而不能用氢氧化钠溶液；
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+；
③由于Fe（OH）2的溶解度大于Fe（OH）3，所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+，再调节溶液的pH=4，形成Fe（OH）3沉淀；
（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，需洗涤沉淀；
（2）根据题干信息结合难溶电解质的溶解度进行分析出反应物和生成物；
（3）A．根据H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染；
B．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；
C．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，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质；
D．pH=4的溶液中，Cu2+可以大量存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质；
E．在pH＞4的溶液中Fe3+全部以Fe（OH）3完全沉淀；
（4）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算pH；
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+；
③由于Fe（OH）2的溶解度大于Fe（OH）3，所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+，再调节溶液的pH=4，形成Fe（OH）3沉淀；
（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，需洗涤沉淀；
（2）根据题干信息结合难溶电解质的溶解度进行分析出反应物和生成物；
（3）A．根据H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染；
B．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；
C．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，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质；
D．pH=4的溶液中，Cu2+可以大量存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质；
E．在pH＞4的溶液中Fe3+全部以Fe（OH）3完全沉淀；
（4）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算pH；
解答：
解：（1）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，
故答案为：氨水；不引入杂质；
（2）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；
故答案为：2Fe3++3Mg（OH）2=3Mg2++2Fe（OH）3；
（3）A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
E．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；
故选：ACDE；
（4）Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，c（Cu2+）=3.0mol?L-1；
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，
依据水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4，
则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为4；
残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20；c2（OH-）=
=3.0×10-15；
求得c（OH-）=5.47×10-8mol/L；
水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=1.83×10-7mol/L，
则pH=6.7；
故答案为：4；6.7；
故答案为：氨水；不引入杂质；
（2）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；
故答案为：2Fe3++3Mg（OH）2=3Mg2++2Fe（OH）3；
（3）A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
E．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；
故选：ACDE；
（4）Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1，c（Cu2+）=3.0mol?L-1；
依据溶度积常数c（Cu2+）×c2（OH-）=
| 3×10-20 |
| 3.0 |
| 3×10-20 |
| 3.0 |
得到c（OH-）=10-10mol/L，
依据水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4，
则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为4；
残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20；c2（OH-）=
| 3×10-20 |
| 1×10-5 |
求得c（OH-）=5.47×10-8mol/L；
水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=1.83×10-7mol/L，
则pH=6.7；
故答案为：4；6.7；
点评：本题主要考查了沉淀转化的原理应用，除杂的原理应用，主要是溶解沉淀的转化关系的分析应用和计算，有关铁的除杂，掌握铁的化合物的性质灵活运用题目信息是解题的关键，题目难度中等．
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25°C时，KSPMg（OH）2=5.61×10-12，KSP MgF2=7.42×10-11下列说法正确的是（ ）
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