Question

17．硫酸錳是工業(yè)上制備二氧化錳活性電極的原料，用軟錳礦濁液吸收空氣中的SO₂，得到的硫酸錳溶液中含有CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃雜質(zhì)，向溶液中加入MnCO₃，過濾；再加入MnS，過濾，得到MnSO₄溶液．已知常溫下，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp（CuS）=1.27×10^-36，K_sp（MnS）=4.65×10^-14，K_sp（MnCO₃）=2.24×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂）]=2.2×10^-20．下列推斷不正確的是（　�。�

• A． 加入碳酸錳的目的是除去Fe³⁺
• B． 常溫下pH=4時，F(xiàn)e³⁺已除盡
• C． Cu²⁺（aq）+MnS（s）=CuS（s）+Mn²⁺（aq）的K=2.73×10^-23
• D． Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂都可以替代MnCO₃

Answer 1

分析 由各物質(zhì)的Ksp大小可知，調(diào)節(jié)溶液的pH，可生成Fe（OH）₃沉淀，由于K_sp（CuS＜K_sp（MnS），可使MnS轉(zhuǎn)化成CuS，則除去硫酸錳溶液中含有CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃雜質(zhì)，向溶液中加入MnCO₃，也可加入Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂，調(diào)節(jié)溶液pH，生成Fe（OH）₃沉淀，充分反應過濾，再加入MnS，可生成CuS，以此解答該題．

解答 解：A．由K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，可知Fe（OH）₃易生成沉淀，可加入MnCO₃，起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用，可除去Fe³⁺，故A正確；
B．K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，當Fe³⁺已除盡時，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{4.0×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=1.58×10^-11mol/L，pH≈3.7，故B正確；
C．反應Cu²⁺（aq）+MnS（s）=CuS（s）+Mn²⁺（aq）的K=$\frac{c（M{n}^{2+}）}{c（C{u}^{2+}）}$=$\frac{Ksp（MnS）}{Ksp（CuS）}$=$\frac{4.65×1{0}^{-14}}{1.27×1{0}^{-36}}$=3.66×10²²，故C錯誤；
D．Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂與MnCO₃性質(zhì)相似，都可與氫離子反應生成二氧化碳和水，不引入新雜質(zhì)，可代替，故D正確．
故選C．

點評 本題考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握溶度積的意義及應用，把握相關(guān)計算方法，難度中等．