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以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:难溶电解质M(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10-41.7×1061.5×10-43.0×10-9在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解
题目详情
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子.例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤结晶.
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶.
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶.请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为______而除去.
(2)①中加入的试剂应该选择______为宜.其原因是______.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______.
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+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可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
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.
难溶电解质 | 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 |
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤结晶.
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶.
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶.请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为______而除去.
(2)①中加入的试剂应该选择______为宜.其原因是______.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______.
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+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可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
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.
▼优质解答
答案和解析
(1)①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀.故答案为:Fe(OH)3;
(2)①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;故答案为:氨水;
(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3+
+3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;
(4)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染,故A正确;
B.根据将Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,沉淀不完全,故B错误;
C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;
D.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;
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正确;
故选:ACDE.
(2)①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;故答案为:氨水;
(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3+
+3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;
(4)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染,故A正确;
B.根据将Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,沉淀不完全,故B错误;
C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;
D.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;
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正确;
故选:ACDE.
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