已知25°C时：电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度积1.8×10－112.2×10－208.0×10－164.0×10－38完全

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已知25°C时：

电解质	Mg(OH)₂	Cu(OH)₂	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
溶度积	1.8×10^－11	2.2×10^－20	8.0×10^－16	4.0×10^－38
完全沉淀时的pH	9.7	5.0	5.5	4.0

在物质的提纯中，常利用难溶电解质的沉淀溶解平衡原理除去某些离子。例如：
①为了除去氯化铵晶体中的氯化铁杂质，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂a进行反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的氯化铁杂质，先将混合物溶于水，再加入足量的氢氧化镁充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的硫酸亚铁杂质，先将混合物溶于水，再加入一定量的双氧水，将亚铁离子氧化，然后加入试剂b调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
(1)上述三种除杂方案都将Fe²^＋、Fe³^＋转化为________(填化学式)而除去。
(2)试剂a为________。
(3)写出②中除杂所发生的总反应的离子方程式：________。
(4)下列与方案③有关的叙述正确的是________(填字母序号)。
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引入杂质，不产生污染
B．将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4的试剂b是氢氧化铜或氧化铜
D．在pH大于4的溶液中Fe³^＋已完全不存在

答案

(1)Fe(OH)₃　(2)氨水　(3) 2Fe³^＋＋3Mg(OH)₂=2Fe(OH)₃＋3Mg²^＋　 (4)AC

解析

本题主要结合物质的除杂来考查难溶电解质的沉淀溶解平衡原理。(3)Fe(OH)₃比Mg(OH)₂更难溶，利用沉淀转化的原理可除去Fe³^＋。(4)B项将亚铁离子氧化的主要原因是25℃时，K_sp：Fe(OH)₂>Cu(OH)₂>Fe(OH)₃；在pH大于4的溶液中Fe³^＋不是完全不存在，而是浓度降低到1.0×10^－5mol/L以下。

举一反三

(1)在粗制CuSO₄·5H₂O晶体中常含有杂质Fe²^＋。在提纯时为了除去Fe²^＋，常加入合适的氧化剂，使Fe²^＋被氧化为Fe³^＋，下列物质可采用的是________。
A．KMnO₄　　B．H₂O₂　　C．氯水　　D．HNO₃
然后再加入适当物质调整至溶液pH＝4，使Fe³^＋转化为Fe(OH)₃，可以达到除去Fe³^＋而不损失CuSO₄的目的，调整溶液pH可选用下列中的________。
A．NaOH B．KOH C．CuO D．Cu(OH)₂
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH＝4不一定能达到除去Fe³^＋而不损失Cu²^＋的目的。乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp＝8.0×10^－38，Cu(OH)₂的溶度积K_sp＝3.0×10^－20，通常残留在溶液中的离子浓度小于1×10^－5mol·L^－1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0 mol·L^－1，则Cu(OH)₂开始沉淀时溶液的pH为________，Fe³^＋完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________。(填“可行”或“不可行”)。

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如图所示，横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn²^＋离子或Zn(OH)₄²^—离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。

(1)往ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)₂的溶度积(K_sp)＝________。
(3)某废液中含Zn²^＋离子，为提取Zn²^＋离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。
(4)已知：往ZnCl₂溶液中加入硝酸铅或醋酸铅溶液可以制得PbCl₂白色晶体；25℃时，PbCl₂固体在盐酸中的溶解度如下：

c(HCl)/( mol·L^－¹)	0.50	1.00	2.04	2.90	4.02	5.16	5.78
c(PbCl₂)/( mol·L^－¹)×10^－³	5.10	4.91	5.21	5.90	7.48	10.81	14.01

根据上表数据判断下列说法正确的是________(填字母序号)。
A．随着盐酸浓度的增大，PbCl₂固体的溶解度先变小后又变大
B．PbCl₂固体在0.50 mol·L^－1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度
C．PbCl₂能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(如配合离子)
D．PbCl₂固体可溶于饱和食盐水

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金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/ mol·L^－1)如图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
(2)若要除去CuCl₂溶液中的少量Fe³^＋，应该控制溶液的pH________。
A．<1　　B．4左右　　C．>6
(3)在Ni(NO₃)₂溶液中含有少量的Co²^＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是__________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH₃)₄]²^＋，写出反应的离子方程式：________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：

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

为除去某工业废水中含有的Cu²^＋、Pb²^＋、Hg²^＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________。
A．NaOH　　　B．FeS　　　C．Na₂S

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一定温度下，三种碳酸盐MCO₃(M：Mg²^＋、Ca²^＋、Mn²^＋)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知: pX=－lgc(X)。下列说法正确的是

A．在该温度下，MgCO₃、MnCO₃的溶解度依次增大

B．d点可表示MnCO₃的过饱和溶液，且c(Mn²^＋)＞c(CO₃²^－)

C．b点可表示CaCO₃的饱和溶液，且c(Ca²^＋)＜c(CO₃²^－)

D．c点可表示MgCO₃的不饱和溶液，且c(Mg²^＋)＞c(CO₃²^－)

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下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是

选项	实验操作	实验目的或结论
A	向盛有1mL 0.01mol·L^-1AgNO₃溶液的试管中滴加5滴0.01mol·L^-1NaCl溶液，有白色沉淀生成，再向其中滴加 0.01mol·L^-1NaI溶液，产生黄色沉淀。	常温下， Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B	取少量 KClO₃晶体溶于适量的蒸馏水，再加入硝酸酸化的AgNO₃溶液。	检验KClO₃中的氯元素
C	向某溶液中滴加Ba(NO₃)₂溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀消失。	说明原溶液中一定含有CO₃^2-或 SO₃^2-
D	将混有Ca(OH)₂杂质的Mg(OH)₂样品，放入水中搅拌成浆状后，加入足量饱和氯化镁溶液充分搅拌、过滤，沉淀用蒸馏水洗涤。	除去Mg(OH)₂样品中的Ca(OH)₂

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