Question

【題目】以下是25℃時幾種難溶電解質的溶度極數值：

難溶電解質	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	1.0×10-12	1.0×10-20	1.0×10-16	1.0×10-38

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，再加入一定量的試劑反應，過濾結晶即可；②為了除去氯化鎂晶體中的雜質Fe3＋，先將混合物溶于水，加入足量的氫氧化鎂，充分反應，過濾結晶即可；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，過濾結晶即可。

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___________(填名稱)而除去。

（2）①中加入的試劑應選擇________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__________________________________。

（4） 向濃度均為0.1mol/L-1的Fe（NO3）3和Cu（NO3）2混合溶液中，逐滴加入NaOH．下列示意圖表示生成沉淀的總物質的量與加入NaOH的體積的關系，合理的是（____）

（5）若將某MgCl2、FeCl3均為0.1 mol·L－1混合溶液中的pH用MgO調整至pH＝4，則溶液中比值約為______________________。

Answer 1

【答案】 氫氧化鐵 氨水 不會引入新的雜質 2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s) D 107

【解析】（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；（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；（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＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)；根據題意Ksp[Cu(OH)2]＞＞Ksp[Fe(OH)3]，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液時，首先應生成Fe(OH)3沉淀，當Fe3+沉淀完全后，再生成Cu(OH)2沉淀，且開始氫氧化鈉與生成沉淀的物質的量之比為3：1后面是2：1，繼續滴加NaOH溶液沉淀不溶解，則產生沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系，選項D圖像符合實際情況；（5）調整至pH＝4時c(OH-)=10-10mol/L，，，可見此時鎂離子沒有生成氫氧化鎂沉淀，仍為0.1mol/L，則溶液中==107:1。