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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·L1)如图所示。

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(1)pH3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  B4左右  C>6

(3)Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质,________(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

6.3×1018

2.5×1013

1.3×1035

物质

PbS

HgS

ZnS

Ksp

3.4×1028

6.4×1033

1.6×1024

 

为除去某工业废水中含有的Cu2Pb2Hg2杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________

ANaOH   BFeS   CNa2S

 

(1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B 【解析】由图可知,在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右。 (3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,不能通过调控pH而达到分离的目的。 (4)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进Cu(OH)2的溶解。 (5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。  
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考点分析:
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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。

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(1)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·L1)

0.50

1.00

2.04

2.90

4.02

5.16

5.78

c(PbCl2)/( mol·L1)×103

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

BPbCl2固体在0.50 mol·L1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度

CPbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(如配合离子)

DPbCl2固体可溶于饱和食盐水

 

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(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________

AKMnO4  BH2O2  C.氯水  DHNO3

然后再加入适当物质调整至溶液pH4,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________

ANaOH      BKOH     CCuO  DCu(OH)2

(2)甲同学怀疑调整至溶液pH4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Ksp8.0×1038Cu(OH)2的溶度积Ksp3.0×1020,通常残留在溶液中的离子浓度小于1×105mol·L1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH________Fe3完全沉淀时溶液的pH________,通过计算确定上述方案________(可行不可行”)

 

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已知25°C时:

电解质

Mg(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

溶度积

1.8×1011

2.2×1020

8.0×1016

4.0×1038

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:

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;

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;

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pH4,过滤结晶即可。

(1)上述三种除杂方案都将Fe2Fe3转化为________(填化学式)而除去。

(2)试剂a________

(3)写出中除杂所发生的总反应的离子方程式:________

(4)下列与方案有关的叙述正确的是________(填字母序号)

AH2O2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pH4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

 

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常温下,Ksp(CaSO4)9×106,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(  )

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A.在任何溶液中,c(Ca2)c(SO42)均相等

Bb点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42)一定等于3×103mol·L1

Ca点对应的Ksp等于c点对应的Ksp

Dd点溶液通过蒸发可以变到c

 

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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(  )

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A.温度一定时,Ksp(SrSO4)c(SO42)的增大而减小

B.三个不同温度中,313 KKsp(SrSO4)最大

C283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液

D283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液

 

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