Question

11．沉淀溶解平衡在在生活生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用．
（1）粗制CuSO₄•5H₂O晶體中常含有雜質(zhì)Fe²⁺．
①在提純時(shí)為了除去Fe²⁺，常加入合適氧化劑，使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，下列物質(zhì)最好選用的是B．
A．KMnO₄  B．H₂O₂     C．氯水       D．HNO₃
②然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整溶液至pH=4，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，調(diào)整溶液pH可選用下列中的CD．
A．NaOH  B．NH₃•H₂O     C．CuO  D．Cu（OH）₂
（2）在25℃下，向濃度均為0.1mol•L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu（OH）₂沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．已知25℃時(shí)K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（3）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，$\frac{cBr-}{cC{l}^{-}}$=2.7×10^-3．[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（4）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl₂溶液的試管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl₃溶液，靜置．可以觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）2Fe³⁺+3Mg（OH）₂=2Fe（OH）₃+3Mg²⁺．

Answer 1

分析 （1）加入合適氧化劑，使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，不能引入新的雜質(zhì)；調(diào)整至溶液pH=4，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，可以達(dá)到除去Fe³⁺而不損失CuSO₄的目的，則加含銅元素的物質(zhì)與氫離子反應(yīng)促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）由K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20可知，氫氧化銅更難溶，先生成；
（3）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，溶液是AgCl和AgBr的飽和溶液，溶液中$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$，以此來解答；
（4）依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理分析，反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行；

解答 解：（1）①加入合適氧化劑，使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，不能引入新的雜質(zhì)，A、C、D中會引入雜質(zhì)，只有過氧化氫的還原產(chǎn)物為水，不引入雜質(zhì)，故只有B符合，故答案為：B；
②調(diào)整至溶液pH=4，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，可以達(dá)到除去Fe³⁺而不損失CuSO₄的目的，則加含銅元素的物質(zhì)與氫離子反應(yīng)促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，則C、D均可，A、B將銅離子轉(zhuǎn)化為沉淀，不符合，
故答案為：CD；
（2）難溶電解質(zhì)的溶度積越小，加入氨水時(shí)越易生成沉淀，則生成的沉淀為Cu（OH）₂，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，溶液是AgCl和AgBr的飽和溶液，溶液中$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-13}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10^-3，
故答案為：2.7×10^-3；
（4）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl₂溶液的試管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl₃溶液，靜置．可以觀察到白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀，說明氫氧化鐵溶解度小于氫氧化鎂沉淀，轉(zhuǎn)化的離子方程式：2Fe³⁺+3Mg（OH）₂=2Fe（OH）₃+3Mg²⁺，
故答案為：白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，2Fe³⁺+3Mg（OH）₂=2Fe（OH）₃+3Mg²⁺；

點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純及難溶電解質(zhì)的溶解平衡，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、性質(zhì)差異及溶解平衡的計(jì)算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重混合物分離提純及分析與計(jì)算能力的考查，題目難度中等．