Question

【題目】鐵、銅單質及其化合物應用范圍很廣。現有含氯化亞鐵雜質的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)，為制取純凈的 CuCl2·2H2O，首先將其制成水溶液，然后按如圖步驟進行提純：

已知Cu2＋、 Fe3＋和 Fe2＋的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的 pH，見下表：

	Fe3＋	Fe2＋	Cu2＋
氫氧化物開始沉淀時的 pH	1．9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時的 pH	3.0	9.0	6.7

請回答下列問題：

（1）常溫下，計算Fe(OH)3的溶度積Ksp=________(通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol/L 時則沉淀完全。)

（2）加入氧化劑的目的______________________。

（3）最適合作氧化劑X的是__________。

A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4

（4）加入的物質 Y 是____________。

（5）若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，產生的現象是____________________。

Answer 1

【答案】

（1）10-35(mol·L-1)4

（2）將Fe2＋氧化成Fe3＋，便于生成沉淀與Cu2＋分離 （3）C

（4）CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以]

（5）碳酸鈣溶解，產生氣泡和紅褐色沉淀。

【解析】

試題分析：（1）當c(Fe3+)=10-5mol/L時，認為沉淀完全，此時pH=3，即c(OH-)=1×10-11，Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×(1×10-11)3=1×10-38；

（2）Fe2+沉淀為氫氧化物時所需pH與Cu2+的沉淀的pH相同，也就是說，Fe2+沉淀的同時，Cu2+也會沉淀，無法將兩者分離開，根據題干提供信息可知Fe3+沉淀所需的pH較小，所以應先將Fe2+氧化為Fe3+后再將其除去；

（3）根據框圖，加入氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+，而沒有增加新雜質，所以X為H2O2，故答案為C；

（4）結合題示，調節pH4～4.7，使Fe3+全部沉淀，同樣不引進新雜質，所以Y最好為CuO或Cu(OH)2或CuCO3；

（5）飽和氯化鐵溶液中鐵離子水解呈酸性，加入碳酸鈣粉末，碳酸鈣與酸反應生成二氧化碳氣體，同是促進鐵離子的水解而產生氫氧化鐵沉淀，所以出現的現象為碳酸鈣逐漸溶解，產生氣泡和紅褐色沉淀。