Question

【題目】（一）常溫時，0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。則溶液中c(NH4＋)+c(NH3·H2O)_______c (Al3+) + c［Al(OH)3］（填“﹥”、“﹤”或“=”）；2c(SO42－)- c(NH4＋)-3c(Al3+)=________mol·L-1（填數值）。

（二）金屬氫氧化物在酸中的溶解度不同，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下飽和溶液的濃度(mol·L1)如圖所示。

（1）pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是________(填化學式)。

（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，應該控制溶液的pH為______。

A．<1 B．4左右 C．>6

（3）在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+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，除加入酸外，還可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2+，寫出發生反應的離子方程式______________________。

（5）已知一些難溶物的溶度積常數如下表。

物質	FeS	MnS	CuS
Ksp	6.3×1018	2.5×1013	1.3×1036
物質[]	PbS	HgS	ZnS
Ksp	3.4×1028	6.4×1053	1.6×1024

某工業廢水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最適宜向此工業廢水中加入過量的________(填字母)除去它們。

A．NaOH B．FeS C．Na2S

Answer 1

【答案】 ＝ l.0×l0-3（或l.0×l0-3-l.0×l0-11） Cu2+ B 不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小 Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O B

【解析】（一） 0.1molL-1NH4Al（SO4）2溶液的PH=3是因為銨根離子和鋁離子的發生水解造成的，據物料守恒和電荷守恒分析；

（二）（1）根據題干的圖形分析判斷；

（2）除去Fe3+的同時必須保證Cu2+不能沉淀，因此pH應保持在4左右；
（3）Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太��；
（4）Cu（OH）2中加入氨水后生成難電離的[Cu(NH3)4]2＋；

（5）根據難溶物的溶度積常數，使三種離子生成沉淀，同時又不引入其它離子。

（一）據物料守恒，NH4Al（SO4）2中N原子與Al原子個數比為1：1，所以c（NH4+）+c（NH3H2O）=c（Al3+）+c（Al（OH）3）；根據電荷守恒得2c（SO42-）-c（NH4+）-3c（Al3+）=c（H+）-c（OH-）=10-3molL-1-10-11molL-1=10-3-10-11molL-1，正確答案為：=；10-3-10-11；

（二）（1）由圖可知，在pH＝3時溶液中不會出現Cu(OH)2沉淀，所以溶液中銅元素的主要存在形式是Cu2+，正確答案：Cu2+；

（2）除去Fe3+的同時必須保證Cu2+不能沉淀，因此pH應保持在4左右Fe3+沉淀完全，正確答案為：B；
（3）在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質，不能通過調節溶液pH的方法來除去，因為從圖示關系可看出，Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小，無法控制溶液的pH，
正確答案為：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太��；

(4)Cu(OH)2(s)Cu2＋(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，反應的離子方程式：Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O，正確答案：Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O；

(5) 根據難溶物的溶度積常數，使三種離子生成沉淀，氫氧化鈉和硫化鈉都易溶于水，所以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，正確選項B。