(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Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=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”)。
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
常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线见下图。下列说法正确的是( )
A.在任何溶液中,c(Ca2+)、c(SO42—)均相等
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42—)一定等于3×10-3mol·L-1
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.d点溶液通过蒸发可以变到c点
硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42—)的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
下列说法中正确的是( )
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小
C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.硬水中含有较多的 Ca2+、Mg2+、HCO3—、SO42—,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+
已知如下物质的溶度积常数:FeS,Ksp=6.3×10-18;CuS,Ksp=1.3×10-36;ZnS,Ksp=1.6×10-24。下列说法正确的是( )
A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35mol·L-1
C.因为H2SO4是强酸,所以Cu2++H2S=CuS↓+2H+不能发生
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂