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根据下表相关物质的溶度积常数,回答有关问题:物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuSPbSMnSKsp2.2×10-202.6×10-396.3×10-368×10-282×10-10(1)MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,可加入过量难溶的MnS生
题目详情
根据下表相关物质的溶度积常数,回答有关问题:
(1)MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,可加入过量难溶的MnS生成金属硫化物沉淀而除去.据此可知CdS的溶度积比MnS______(填“大”或“小”),写出用MnS除去Cd2+时反应的离子方程式______.
(2)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入______,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=______.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体.
(3)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是(用化学方程式表示)
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuS | PbS | MnS |
Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 6.3×10-36 | 8×10-28 | 2×10-10 |
(2)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入______,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=______.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体.
(3)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是(用化学方程式表示)
2CuCl2•2H2O
Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O
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2CuCl2•2H2O
Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O
;由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______.
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▼优质解答
答案和解析
(1)MnS和CdS的类型相同,都是金属硫化物,溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化,所以CdS的溶度积比MnS小,则其离子方程式为Cd2++MnS=Mn2++CdS,
故答案为:小,Cd2++MnS=Mn2++CdS;
(2)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质,可以是氢氧化铜或碱式碳酸铜;
溶液的pH=4,所以溶液中氢离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)=
=
mol/L=2.6×10-9mol/L;
故答案为:Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 ;2.6×10-9mol/L;
(3)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,2CuCl2•2H2O
Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;想得到无水CuCl2的合理方法是,让CuCl2•2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水,
故答案为:2CuCl2•2H2O
Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O,在干燥的HCl气流中加热脱水.
故答案为:小,Cd2++MnS=Mn2++CdS;
(2)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质,可以是氢氧化铜或碱式碳酸铜;
溶液的pH=4,所以溶液中氢离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)=
Kw[Fe(OH)3] |
C3(OH−) |
2.6×10−39 |
(1×10−10)3 |
故答案为:Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 ;2.6×10-9mol/L;
(3)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,2CuCl2•2H2O
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故答案为:2CuCl2•2H2O
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