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。

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