Question

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶解度/g	9×10^-4	1.7×10^-6	1.5×10^-4	3.0×10^-9

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Fe³⁺，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Fe³⁺，现将混合物溶于水，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杂质Fe²⁺，先将混合物溶于水，再加入一定量的H₂O₂，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，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的效果，Fe³⁺、Fe²⁺都被转化为__________(填名称)而除去。

(2)①中加入的试剂应该选择__________为宜，其原因是___________________。

(3)②中除去Fe³⁺时所发生的总反应的离子方程式为________________________。

(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是（_______________）

A.H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染

B.将Fe²⁺氧化为Fe³⁺的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀难过滤

C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜

D.Cu²⁺可以大量存在于pH=4的溶液中

E.在pH>4的溶液中Fe³⁺—定不能大量存在

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) ACDE

【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++3 Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3；

(4)A．根据H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染，A正确；

B．根据将Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3，沉淀不完全，B错误；

C．原来溶液的酸性较强，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应，H+反应后，pH增大，当pH=4时，Fe(OH)3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质，C正确；

D．加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应．H+反应后，PH增大，当PH=4的时候，Fe(OH)3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，以Cu2+形式存在，而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体，不会引入新的杂质，D正确；

E．在pH＞4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀，Fe3+一定不能大量存在，E正确；

故合理选项是ACDE。