Question

金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/ mol·L^－1)如圖所示。

(1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是________。
(2)若要除去CuCl₂溶液中的少量Fe^3＋，應該控制溶液的pH________。
A．<1　　B．4左右　　C．>6
(3)在Ni(NO₃)₂溶液中含有少量的Co^2＋雜質，________(填“能”或“不能”)通過調節溶液pH的方法來除去，理由是__________________________。
(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水生成[Cu(NH₃)₄]^2＋，寫出反應的離子方程式：________________________。
(5)已知一些難溶物的溶度積常數如下表：

物質	FeS	MnS	CuS
Ksp	6.3×10－18	2.5×10－13	1.3×10－35
物質	PbS	HgS	ZnS
Ksp	3.4×10－28	6.4×10－33	1.6×10－24

 
為除去某工業廢水中含有的Cu^2＋、Pb^2＋、Hg^2＋雜質，最適宜向此工業廢水中加入過量的________。
A．NaOH　　　B．FeS　　　C．Na₂S

Answer 1

(1)Cu^2＋　(2)B　(3)不能　Co^2＋和Ni^2＋沉淀的pH范圍相差太小　(4)Cu(OH)₂＋4NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₄]^2＋＋2OH^－＋4H₂O　(5)B

由圖可知，在pH＝3時溶液中不會出現Cu(OH)₂沉淀。
(2)要除去Fe^3＋的同時必須保證Cu^2＋不能沉淀，因此pH應保持在4左右。
(3)從圖示關系可看出，Co^2＋和Ni^2＋沉淀的pH范圍相差太小，不能通過調控pH而達到分離的目的。
(4)Cu(OH)₂(s)Cu^2＋(aq)＋2OH^－(aq)，加入氨水后生成難電離的[Cu(NH₃)₄]^2＋，促進Cu(OH)₂的溶解。
(5)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使三種雜質離子轉化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時又不會引入其他離子。