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，加入一定量的试剂反应，过滤结晶．
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Mg（OH）₂，充分反应，过滤结晶．
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．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，Fe²⁺、Fe³⁺都被转化为

 

而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择

 

为宜．
（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
D．Cu²⁺可以大量存在于pH=4的溶液中．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：（1）（2）（3）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．
（4）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．根据将Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，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，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．
D．在pH＞4的溶液中Cu²⁺全部以Cu（OH）₂完全沉淀．

解答： 解：（1）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．
故答案为：Fe（OH）₃；
（2）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，故答案为：氨水；
（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，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染，故A正确；
B．根据将Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，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，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C正确；
D．在pH＞4的溶液中Cu²⁺全部以Cu（OH）₂完全沉淀，Cu²⁺一定不能大量存在，故D错误；
故选：AC．

点评：本题主要考查了Fe²⁺、Fe³⁺的沉淀，根据题目信息和已有的知识是解题的关键，难度较大．