Question

以下是25℃時幾種難溶電解質的溶解度：

難溶電解質	M（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
溶解度/g	9×10-4	1.7×106	1.5×10-4	3.0×10-9

在無機化合物的提純中，常利用難溶電解質的溶解平衡原理除去某些離子．例如：
①為了除去氯化銨中的雜質Fe³⁺，先將混合物溶于水，加入一定量的試劑反應，過濾結晶．
②為了除去氯化鎂晶體中的雜質Fe³⁺，先將混合物溶于水，加入足量的Mg（OH）₂，充分反應，過濾結晶．
③為了除去硫酸銅晶體中的雜質Fe²⁺，先將混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，調節溶液的pH=4，過濾結晶．請回答下列問題：
（1）上述三個除雜方案都能夠達到很好效果，Fe²⁺、Fe³⁺都被轉化為

 

而除去．
（2）①中加入的試劑應該選擇

 

為宜．其原因是

 

．
（3）②中除去Fe³⁺所發生的總反應的離子方程式為

 

．
（4）下列與方案③相關的敘述中，正確的是

 

（填字母）．
A．H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質、不產生污染
B．將Fe²⁺氧化為Fe³⁺的主要原因是Fe（OH）₂沉淀比Fe（OH）₃沉淀較難過濾
C．調節溶液pH=4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅
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．

Answer 1

分析：（1）（2）（3）①中為了不引入其他雜質離子，應加氨水使Fe³⁺沉淀，而不能用氫氧化鈉溶液；
②中根據溶解度表可知Mg（OH）₂易轉化為Fe（OH）₃，因此在氯化鎂溶液中加入足量的Mg（OH）₂可除去Fe³⁺，
③由于Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，所以一般將Fe²⁺先氧化成Fe³⁺，再調節溶液的pH=4，形成Fe（OH）₃沉淀．
（4）A．根據H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質、不產生污染；
B．根據將Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，沉淀不完全；
C．原來溶液是酸性較強，加入氫氧化銅或堿式碳酸銅可以與H⁺反應．H⁺反應后，PH增大，當PH=4的時候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀．而氫氧化銅或堿式碳酸銅是固體，不會引入新的雜質．
D．原來溶液是酸性較強，加入氫氧化銅或堿式碳酸銅可以與H⁺反應．H⁺反應后，PH增大，當PH=4的時候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀，以Cu²⁺形式存在，而氫氧化銅或堿式碳酸銅是固體，不會引入新的雜質．
E．在pH＞4的溶液中Fe³⁺全部以Fe（OH）₃完全沉淀；

解答：解：（1）①中為了不引入其他雜質離子，應加氨水使Fe³⁺沉淀，而不能用氫氧化鈉溶液；②中根據溶解度表可知Mg（OH）₂易轉化為Fe（OH）₃，因此在氯化鎂溶液中加入足量的Mg（OH）₂可除去Fe³⁺，③由于Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，所以一般將Fe²⁺先氧化成Fe³⁺，再調節溶液的pH=4，形成Fe（OH）₃沉淀．故答案為：Fe（OH）₃；
（2）①中為了不引入其他雜質離子，應加氨水使Fe³⁺沉淀，而不能用氫氧化鈉溶液；故答案為：氨水；
（3）②中根據溶解度表可知Mg（OH）₂易轉化為Fe（OH）₃，因此在氯化鎂溶液中加入足量的Mg（OH）₂可除去Fe³⁺：2Fe³⁺
+3Mg（OH）₂=3Mg²⁺+2Fe（OH）₃；故答案為：2Fe³⁺+3Mg（OH）₂=3Mg²⁺+2Fe（OH）₃；
（4）A．根據H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質、不產生污染，故A正確；
B．根據將Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，沉淀不完全，故B錯誤；
C．原來溶液是酸性較強，加入氫氧化銅或堿式碳酸銅可以與H⁺反應．H⁺反應后，PH增大，當PH=4的時候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀．而氫氧化銅或堿式碳酸銅是固體，不會引入新的雜質，故C正確；
D．原來溶液是酸性較強，加入氫氧化銅或堿式碳酸銅可以與H⁺反應．H⁺反應后，PH增大，當PH=4的時候，Fe（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀，以Cu²⁺形式存在，而氫氧化銅或堿式碳酸銅是固體，不會引入新的雜質，故D正確；
E．在pH＞4的溶液中Fe³⁺全部以Fe（OH）₃完全沉淀，Fe³⁺一定不能大量存在，故E正確；
故選：ACDE．

點評：本題主要考查了Fe²⁺、Fe³⁺的沉淀，根據題目信息和已有的知識是解題的關鍵，難度較大．