- kJ/mol
(3)3.5×10-11 mol/L 1.2×107 mol/L
(4)Al(OH)3 NaOH
14.25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示:
|
难溶电解质 |
溶解度/g |
沉淀完全时的pH |
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Mg(OH)2 |
9×10-4 |
11.1 |
|
Cu(OH)2 |
1.7×10-6 |
6.7 |
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Fe(OH)2 |
1.5×10-4 |
9. 6 |
|
Fe(OH)3 |
3.0×10-9 |
3.7 |
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,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,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__________________,其原因是______________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的离子方程式为_______________________________________。
(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
解析:实验①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。实验②中根据溶解度数据可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤。实验③中利用Fe3+极易水解的特点,根据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu(OH)2等调节溶液的pH。(4)选项B显然是错误的,原因是若不把Fe2+氧化为Fe3+,当Fe2+沉淀完全时,Cu2+也沉淀完全。
答案:(1)Fe(OH)3 (2)氨水 不会引入新的杂质
(3)2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)
3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s) (4)ACDE
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8.(2014·宝鸡模拟)常温下,有关物质的溶度积如表所示。
|
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
4.68×10-6 |
5.61×10-12 |
2.64×10-39 |
下列有关说法不正确的是( )
A.常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B.常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2.125×1021
D.无法利用Ca(OH)2制备NaOH
解析:选D A项中Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[MgCO3],所以用NaOH溶液可使Mg2+沉淀更完全;同理可知B正确;C项中pH=8即c(OH-)=1×10-6 mol/L,当两种沉淀共存时,有=,代入数据,则有上述结果,C正确;D项可用下述反应实现:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,D错误。