题目内容

12．以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质Mg（OH）2Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
溶解度/g9×10-41.7×10-61.5×10-43.0×10-9
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=4，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，Fe3+、Fe2+都被转化为Fe（OH）3（填化学式）而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择氨水为宜，其原因是不会引入新的杂质．
（3）②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为2Fe3++3Mg（OH）2=3Mg2++2Fe（OH）3．
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是ACDE（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．

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）Fe（OH）2的溶解度大于Fe（OH）3，上述三个除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2+、Fe3+都被转化为Fe（OH）3而除去；
（2）加入试剂注意不能引入新的杂质；
（3）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；
（4）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．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．加入的氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应，导致溶液的pH增大，当pH=4的时候，Fe（OH）3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，且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．

解答 解：（1）①中为了不引入其它杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀，生成Fe（OH）3，如用氢氧化钠溶液进行沉淀，则沉淀表面含钠离子和氢氧根离子，所以不用；
②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，
故答案为：Fe（OH）3；
（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，
故答案为：氨水；不会引入新的杂质；
（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，故答案为：2Fe3++3Mg（OH）2=3Mg2++2Fe（OH）3；
（4）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，则Fe3+一定不能大量存在，故E正确；
故选：ACDE．

点评 本题主要考查物质的分离、提纯，涉及难溶物溶解平衡及其沉淀转化的实质，题目难度中等，明确铁的化合物的性质灵活运用题目信息是解题的关键，注意掌握难溶物溶解平衡及其影响．

练习册系列答案
相关题目
4．关于如图装置的叙述，正确的是（　　）
A．镁片为负极，镁片上产生黄绿色气体
B．铁片为阳极，铁片上产生无色气体
C．溶液中铁片与镁片之间产生白色沉淀
D．溶液的pH将逐渐增大
5．下列叙述正确的是（　　）
A．铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰
2．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol A和1mol B，发生下列反应：
2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0．达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图．下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是（　　）
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C（g）
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C（g）
7．已知：I2+2S2O32-═S4O62-+2I-．
相关物质的溶度积常数见表：
物质Cu（OH）2Fe（OH）3CuClCuI
Ksp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2•2H2O，加入CuO，调至pH=4，使溶液
中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的c（Fe3+）=2.6×10-9mol/L．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O．
（2）在空气中直接加热CuCl2•2H2O得不到纯的无水CuCl2，原因是2CuCl2•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）2•CuCl2+2HCl+2H2O（用化学方程式表示）．
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O的试样（不含能与I-发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀（发生反应：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2）．用0.100 0mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL．
①可选用淀粉溶液作滴定指示剂，滴定终点的现象是溶液蓝色褪去，且半分钟内不变色．
②该试样中CuCl2•2H2O的质量分数为95%．
17．过氧化镁（MgO2）为白色粉末，不溶于水，易溶于稀酸，主要用于医药等行业．MgO2可以下反应制得：MgO2+H2O=═MgO2+H2O

Ⅰ过氧化镁的制备
过氧化镁的制备流程如图1所示：
（1）用如图2所示装置进行煅烧，仪器A的名称是坩埚；
（2）某同学为了研究Mg2（OH）2CO3煅烧条件对合成MgO2的影响．设计实验如下表所示（所取固体质量均为ag），其他条件不变时，探究煅烧温度对合成MgO2的影响，可选择实验①③（填实验编号）．
 实验编号 煅烧温度（℃） 煅烧时间（h）
 ① 550 2
 ② 600 1
 ③ 650 2
 ④ 700 3
Ⅱ过氧化镁晶体含量的测定：过氧化镁产品中常混有少量MgO，实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量．
（3）某同学拟用图3装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量．
①图3装置中，虚线框内应选择装置甲（填“甲”或“乙”）．②装置连接完毕后，进行气密性检验的方法为向量气管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不发生变化，则气密性良好；③稀盐酸中加入少量FeCl3溶液作用是催化剂．
（4）某同学准确称取1.500g产品于锥形瓶中，加入15ml蒸馏水和15mL2.000mol•L-1 H2SO4，用0.5000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点．
反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O
①滴定终点观察到的现象为当滴入最后一滴高锰酸钾溶液后溶液由无色变为浅红色，且30s不褪色；
②根据图4计算产品中MgO2的质量分数为95.2%．
4．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示（加热及夹持装置省略）：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-l309-1l6
回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度     c．防止乙醇挥发   d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c（填字母），其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是凝固点较低，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．
1．某粗盐主要成分为氯化钠，杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl2、CaCl2和Na2SO4．某校化学兴趣小组欲探究食盐的精制过程，以该粗盐为原料，设计方案流程如图：

（1）第②步操作的目的是除去粗盐中的Na2SO4 （填化学式，下同），
（2）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg（OH）2CaCO3、BaCO3（填化学式）
（3）写出第⑥步涉及的两个化学反应的离子方程式：H++OH-=H2O、CO32-+2H+=H2O+CO2↑．
2．已知：相同温度下Ka（HF）＞Ka（HCN）．现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，已知前者溶液中所含离子数目为n1，后者溶液中所含离子数目为n2，下列关系正确的是（　　）
A．溶液pH：NaF＞NaCNB．n1＞n2
C．H2O的电离程度：NaF＞NaCND．c（F-）＜c（CN-）

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