Question

2．常溫下，F(xiàn)e（OH）₃的溶度積K_sp=8.0×10^-38，Cu（OH）₂的溶度積K_sp=3.0×10^-20，通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10^-5 mol/L時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO₄的濃度為3.0 mol/L，則Cu（OH）₂開始沉淀時(shí)溶液的pH為4.0，F(xiàn)e³⁺完全沉淀時(shí)溶液的pH為3.3，通過計(jì)算可知pH=4能達(dá)到除去Fe³⁺而不損失Cu²⁺的目的，方案可行（填“可行”或“不可行”）．

Answer 1

分析 依據(jù)氫氧化銅飽和溶液中溶度積常數(shù)K_sp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）計(jì)算溶液中的氫離子濃度計(jì)算pH；結(jié)合氫氧化鐵溶度積K_sp=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）和殘留在溶液中的離子濃度小于1×10^-5 mol•L^-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全．

解答 解：Cu（OH）₂的溶度積K_sp=3.0×10^-20，溶液中CuSO₄的濃度為3.0mol•L^-1，c（Cu²⁺）=3.0mol•L^-1；依據(jù)溶度積常數(shù)c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=3.0×10^-20；c²（OH^-）=$\frac{3.0×1{0}^{-20}}{3.0}$=10^-20；得到c（OH^-）=10^-10mol/L，依據(jù)水溶液中的離子積c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14；求的c（H⁺）=10^-4mol/L，溶液pH=4，則Cu（OH）₂開始沉淀時(shí)溶液的pH為4；
殘留在溶液中的離子濃度小于1×10^-5 mol•L^-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，F(xiàn)e（OH）₃的溶度積K_sp=8.0×10^-38，c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=8.0×10^-38；c³（OH^-）=$\frac{8.0×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}$=8.0×10^-33；求的c（OH^-）=2×10^-11mol/L；水溶液中的離子積c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14；c（H⁺）=5×10^-4mol/L，則pH=3.3；
通過計(jì)算可知pH=4能達(dá)到除去Fe³⁺而不損失Cu²⁺的目的，則方案可行，
故答案為：4；3.3；可行．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了沉淀轉(zhuǎn)化的原理應(yīng)用，除雜的原理應(yīng)用，主要是溶解沉淀的轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析應(yīng)用和計(jì)算，題目難度中等．