Question

以下是25℃时几种难溶电解质的溶度极数值：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	1.0×10^-12	1.0×10^-20	1.0×10^-16	1.0×10^-38

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，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杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。

请回答下列问题：

（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为___________(填名称)而除去。

（2）①中加入的试剂应选择________为宜，其原因是_______________________________。

（3）②中除去Fe^3＋所发生的总反应的离子方程式__________________________________。

（4） 向浓度均为0.1mol/L^-1的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合溶液中，逐滴加入NaOH．下列示意图表示生成沉淀的总物质的量与加入NaOH的体积的关系，合理的是（____）

（5）若将某MgCl₂、FeCl₃均为0.1 mol·L^－1混合溶液中的pH用MgO调整至pH＝4，则溶液中比值约为______________________。

Answer

氢氧化铁 氨水 不会引入新的杂质 2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s) D 107

【解析】（1）①中为了不引入其他杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀，而不能用氢氧化钠溶液；②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3，因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+，③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3，所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+，再调节溶液的pH=4，形成Fe(OH)3沉淀；（2）①中为了不引入其他杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀，而不能用氢氧化钠溶液；（3）②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3，因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+：2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)；根据题意Ksp[Cu(OH)2]＞＞Ksp[Fe(OH)3]，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3+沉淀完全后，再生成Cu(OH)2沉淀，且开始氢氧化钠与生成沉淀的物质的量之比为3：1后面是2：1，继续滴加NaOH溶液沉淀不溶解，则产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系，选项D图像符合实际情况；（5）调整至pH＝4时c(OH-)=10-10mol/L，，，可见此时镁离子没有生成氢氧化镁沉淀，仍为0.1mol/L，则溶液中==107:1。