Question

1．已知25℃時：

電解質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
溶度積（Ksp）	2.2×10-20	8.0×10-15	4.0×10-38
完全沉淀時的pH	≥5.0	≥5.5	≥4.0

在無機化合物的提純中，常利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡原理除去某些離子．例如：
①為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe³⁺，先將混合物溶于水，加入一定量的試劑反應(yīng)，過濾結(jié)晶．
②為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe³⁺，先將混合物溶于水，加入足量的Mg（OH）₂，充分反應(yīng)，過濾結(jié)晶．
③為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe²⁺，先將混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，調(diào)節(jié)溶液的pH=4，過濾結(jié)晶．請回答下列問題：
（1）下列與方案③相關(guān)的敘述中，正確的是ACD（填字母）．
A．H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)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(diào)節(jié)溶液pH=4可選擇的試劑是氫氧化銅或氧化銅
D．在pH＞4的溶液中Fe³⁺一定不能大量存在
（2）方案③中，當Fe³⁺全沉淀時，溶液中c（Cu²⁺）的范圍為≤2.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）A．H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染；
B．Fe（OH）₂的溶解度大于Fe（OH）₃，沉淀不完全；
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(yīng)．H⁺反應(yīng)后，PH增大，當PH=4的時候，F(xiàn)e（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀．而氫氧化銅或氧化銅是固體，不會引入新的雜質(zhì)．
D．在pH＞4的溶液中Fe³⁺全部以Fe（OH）₃完全沉淀；
（2）方案③中，當Fe³⁺全沉淀時，pH≥4.0，即c（OH^-）≥10^-10mol/L，結(jié)合氫氧化銅的溶度積計算．

解答 解：（1）A．H₂O₂是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染，故A正確；
B．將Fe（OH）₂氧化生成Fe（OH）₃，由于Fe（OH）₃Ksp較小，有利于除去雜質(zhì)，故B錯誤；
C．原來溶液是酸性較強，加入氫氧化銅或氧化銅可以與H⁺反應(yīng)．H⁺反應(yīng)后，PH增大，當PH=4的時候，F(xiàn)e（OH）₃完全沉淀，而Cu²⁺還沒沉淀．而氫氧化銅或氧化銅是固體，不會引入新的雜質(zhì)，故C正確；
D．在pH＞4的溶液中Fe³⁺全部以Fe（OH）₃完全沉淀，F(xiàn)e³⁺一定不能大量存在，故D正確；
故答案為：ACD；
（2）方案③中，當Fe³⁺全沉淀時，pH≥4.0，即c（OH^-）≥10^-10mol/L，
此時c（Cu²⁺）＜$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-10}）^{2}}$mol/L=2.2mol/L，
故答案為：≤2.2mol/L．

點評 本題以難溶電解質(zhì)的溶解平衡為載體綜合考查物質(zhì)的分離、提純，為高頻考點，側(cè)重學生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意把握溶解平衡的理解和運用，難度中等．