金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/ mol·L-1)如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH________。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是__________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式:________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质 | FeS | MnS | CuS |
Ksp | 6.3×10-18 | 2.5×10-13 | 1.3×10-35 |
物质 | PbS | HgS | ZnS |
Ksp | 3.4×10-28 | 6.4×10-33 | 1.6×10-24 |
为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
如图所示,横坐标为溶液的pH值,纵坐标为Zn2+离子或Zn(OH)42—离子物质的量浓度的对数,回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为:________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积(Ksp)=________。
(3)某废液中含Zn2+离子,为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。
(4)已知:往ZnCl2溶液中加入硝酸铅或醋酸铅溶液可以制得PbCl2白色晶体;25℃时,PbCl2固体在盐酸中的溶解度如下:
c(HCl)/( mol·L-1) | 0.50 | 1.00 | 2.04 | 2.90 | 4.02 | 5.16 | 5.78 |
c(PbCl2)/( mol·L-1)×10-3 | 5.10 | 4.91 | 5.21 | 5.90 | 7.48 | 10.81 | 14.01 |
根据上表数据判断下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.随着盐酸浓度的增大,PbCl2固体的溶解度先变小后又变大
B.PbCl2固体在0.50 mol·L-1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度
C.PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(如配合离子)
D.PbCl2固体可溶于饱和食盐水
(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