Question

【題目】（1）在粗制MgCl2晶體中常含有雜質(zhì)Fe2＋，在提純時為了除去Fe2＋，常加入合適氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋，下列物質(zhì)最好采用的是_________（填下面的選項），加入該氧化劑時，溫度不能太高，原因是_________。

A.KMnO4 B.H2O2 C.HNO3 D.氯水

然后再加入適當物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液pH，可以達到除去Fe3＋而不損失MgCl2的目的，調(diào)節(jié)溶液pH可選用下列中的有_________。

A.Mg2(OH)2CO3 B.MgO C.NH3·H2O D.Mg(OH)2

某溶液中含Mg2＋和Fe3＋，c(Mg2+)=0.02mol/L，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_________（FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24）

（2）常溫下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×1038，Ksp[Cu(OH)2]=3.0×1020，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×105molL1時就認為沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0molL1，為除去溶液中的Fe3＋而不影響Cu2＋，溶液的pH的范圍為_________。(已知lg5=0.7）。

（3）礦物中各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾后可變成CuSO4溶液，并向內(nèi)部滲透，遇到深層的閃鋅礦（ZnS)和方鉛礦（PbS)，可慢慢轉(zhuǎn)化為銅藍（CuS）。寫出硫酸銅與ZnS反應(yīng)的離子方程式為：_________。

Answer 1

【答案】B H2O2受熱時會分解 ABD 否 3.3～4 Cu2+(aq)+ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq)

【解析】

（1）H2O2是綠色氧化劑，不會引入新的雜質(zhì)且不產(chǎn)生大氣污染物，KMnO4、HNO3、氯水都能氧化亞鐵離子，但會引入新的雜質(zhì)或產(chǎn)生大氣污染，H2O2受熱時會分解，然后再加入適當物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液pH，可以達到除去Fe3＋而不損失MgCl2的目的，一般加要保留的物質(zhì)的對應(yīng)難溶物；某溶液中含Mg2＋和Fe3＋，先計算Fe3＋恰好沉淀完全時溶液中c(PO43) = 1.3×1017，再計算此時Mg3(PO4)2的濃度商，與Ksp[Mg3(PO4)2]相比較。

（2）先計算除去溶液中的Fe3＋的氫氧根離子濃度，再算氫離子濃度和pH，再計算Cu2＋剛沉淀時的氫氧根離子濃度，再算氫離子濃度和pH。

（3）CuSO4溶液遇到深層的閃鋅礦(ZnS)可慢慢轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)和鋅離子。

（1）在粗制MgCl2晶體中常含有雜質(zhì)Fe2＋，在提純時為了除去Fe2＋，常加入合適氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋，H2O2是綠色氧化劑，不會引入新的雜質(zhì)且不產(chǎn)生大氣污染物，KMnO4、HNO3、氯水都能氧化亞鐵離子，但會引入新的雜質(zhì)或產(chǎn)生大氣污染，因此最好采用的是B，加入該氧化劑時，由于H2O2受熱時會分解，因此使用時溫度不能太高，避免降低利用率；然后再加入適當物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液pH，可以達到除去Fe3＋而不損失MgCl2的目的，一般加要保留的物質(zhì)的對應(yīng)難溶物，利用水解原理，鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，氫離子與Mg2(OH)2CO3、MgO、Mg(OH)2反應(yīng)，促進鐵離子水解從而除去，而加入NH3·H2O會引入新的雜質(zhì)，因此調(diào)節(jié)溶液pH可選用ABD；某溶液中含Mg2＋和Fe3＋，c(Mg2+)=0.02 molL1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L，Ksp(FePO4) = c(Fe3+)c(PO43) =1.0×105×c(PO43) = 1.3×1022，c(PO43) = 1.3×1017mol/L，此時Mg3(PO4)2濃度商為：c3(Mg2+)c2(PO43) =(0.01)3×(1.3×1017)2= 1.69×1040＜1.0×10-24，因此無Mg3(PO4)2沉淀生成；故答案為：B；H2O2受熱時會分解；ABD；否。

（2）常溫下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×1038，Ksp[Cu(OH)2]=3.0×1020，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×105molL1時就認為沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0molL1，為除去溶液中的Fe3＋而不影響Cu2＋，Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)c3(OH－)= 1×105×c3(OH－) = 8.0×1038，c(OH－) =2.0×1011 molL1，，pH = 4 lg5= 3.3；Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+)c2(OH－)= 3×c2(OH－) = 3.0×1020，即Cu2+開始沉淀時c(OH－) =1.0×1010 molL1，，pH = 4，因此溶液的pH的范圍為3.3～4之間；故答案為：3.3～4。

（3）礦物中各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾后可變成CuSO4溶液，并向內(nèi)部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，可慢慢轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)，則硫酸銅與ZnS反應(yīng)的離子方程式為：Cu2+(aq)+ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq)；故答案為：Cu2+(aq)+ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq)。