题目内容
【题目】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离子.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的效果,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Fe3+所发生的总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).
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或氧化铜
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
【答案】Fe(OH)3 氨水 不会引入新的杂质 2Fe3++3Mg(OH)2 = 3Mg2++2Fe(OH)3 ACDE
【解析】
本题利用的是盐类水解原理调节pH除杂质。
①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使
沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;
②中根据溶解度表可知
易转化为
,因此在氯化镁溶液中加入足量的
可除去
;
③由于
的溶解度大于
,所以一般先将
氧化为
,再调节溶液的
,形成
沉淀。据此回答。
⑴
的溶解度大于
,上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,
、
都被转化为
而除去,故答案为:
;
⑵用氢氧化钠溶液。会引入新的杂质离子,沉淀表面含有钠离子和氢氧根离子,需洗涤沉淀;如果加入氨水,不用除去铵根,因此选用氨水,故答案为:氨水,不会引入新的杂质;
⑶根据溶解度表可知溶解度大的易转化为溶解度小的,
易转化为
,因此在氯化镁溶液中加入足量的
可除去
,发生的离子反应方程式为:
,故答案为:
;
⑷A.
是绿色氧化剂,在氧化过程中生成水,不会引入杂质,不产生污染,故A正确;
B. 将
氧化为
的主要原因是
的溶解度大于
,形成
沉淀,
沉淀不完全,故B错误;
C.原来溶液酸性较强,加入氢氧化铜、碱式碳酸铜或氧化铜可以和
反应,
反应后,pH增大,当
的时候,
完全转化为
沉淀,而
还没沉淀,加入氢氧化铜、碱式碳酸铜或氧化铜都是固体不会引入新的杂质,故C正确;
D.
的溶液中,
完全转化为
沉淀,
还未沉淀所以可以大量存在,故D正确;
E.当
时,
已经完全转化为
沉淀,所以在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在,故E正确;
故答案为:ACDE。