Question

【題目】以下是25 ℃時幾種難溶電解質的溶度積：

難溶電解質	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶度積	1.8×10－11	2.2×10－20	8.0×10－16	4.0×10－38

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雜質離子。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(jié)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，Fe3＋、Fe2＋都被轉化為_____________(填化學式)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(fā)生的總反應的離子方程式為________。

（4）下列與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(jié)溶液pH＝4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅

D．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3 氨水 不會引入新的雜質 2Fe3＋＋3Mg(OH)2===3Mg2＋＋2Fe(OH)3 ACD

【解析】(1)①中為了不引入其它雜質離子，應加氨水使Fe3+沉淀，生成Fe(OH)3，如用氫氧化鈉溶液進行沉淀，則沉淀表面含鈉離子和氫氧根離子，所以不用；②根據(jù)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，所以一般先將Fe2+氧化成Fe3+，再調節(jié)溶液的pH=4，形成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3，故答案為：Fe(OH)3；

(2)①用氫氧化鈉溶液，會引入新的雜質，沉淀表面含鈉離子和氫氧根離子，為了不引入其它雜質離子，應加氨水使Fe3+沉淀，故答案為：氨水；不會引入新的雜質；

(3)②中根據(jù)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(jù)H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中被還原成水，不引進雜質、不產生污染，故A正確；B．根據(jù)Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3，形成Fe(OH)2沉淀Fe2+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．在pH＞4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀，則Fe3+一定不能大量存在，故D正確；故選：ACD。