Question

19．已知常溫下K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20mol³•L^-3、K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33mol⁴•L^-4、K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38mol⁴•L^-4．某1L溶液中含有Cu²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、H⁺，濃度均為1.0×10^-2mol•L^-1，向該溶液中加入少量的NaOH固體，測得溶液的pH=3，溶液的體積變化忽略不計．下列有關(guān)敘述正確的是（　　）

• A． 有Al（OH）₃、Fe（OH）₃沉淀析出
• B． 所得混合液中：$\frac{c（A{l}^{3+}）}{c（F{e}^{3+}）}$=3.25×10⁴
• C． 所得混合液中相關(guān)微粒的濃度大�。篶（Cu²⁺）=c（Al³⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）
• D． 若向原溶液中逐滴加入NaOH溶液，最后析出的是Cu（OH）₂沉淀

Answer 1

分析 A．pH=3，則溶液中c（OH^-）=10^-11mol/L，根據(jù)Q_c與K_sp的大小關(guān)系判斷；
B．根據(jù)K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33mol⁴•L^-4、K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38mol⁴•L^-4，計算溶液中的c（Al³⁺）與c（Fe³⁺），再求出$\frac{c（A{l}^{3+}）}{c（F{e}^{3+}）}$；
C．根據(jù)溶度積計算c（Cu²⁺）、c（Al³⁺）、c（Fe³⁺），再比較大小；
D．根據(jù)K_sp求出形成沉淀時溶液中c（OH^-），c（OH^-）小的先析出．

解答 解：A．pH=3，則溶液中c（OH^-）=10^-11mol/L，Q_c[Al（OH）₃]=1.0×10^-2×（10^-11）³=10^-35＜K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33mol⁴•L^-4，所以沒有Al（OH）₃產(chǎn)生，
Q_c[Fe（OH）₃]=1.0×10^-2×（10^-11）³=10^-35＞K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38mol⁴•L^-4，所以有Fe（OH）₃產(chǎn)生，故A錯誤；
B．由A分析可知，沒有Al（OH）₃產(chǎn)生，則c（Al³⁺）=1.0×10^-2mol•L^-1，溶液中c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）_{3}]}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{（1{0}^{-11}）^{3}}$=4.0×10^-5mol/L，
$\frac{c（A{l}^{3+}）}{c（F{e}^{3+}）}$=$\frac{0.01}{4.0×1{0}^{-5}}$=1.25×10^-4mol/L，故B錯誤；
C．Q_c[Cu（OH）₂]=1.0×10^-2×（10^-11）²=10^-24＜K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，所以有Cu（OH）₂產(chǎn)生，溶液中c（Cu²⁺）不變，所以c（Cu²⁺）=c（Al³⁺），溶液中c（Fe³⁺）=4.0×10^-5mol/L，c（H⁺）=10^-3mol/L，則c（Cu²⁺）=c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（Fe³⁺），故C錯誤；
D．開始生成Cu（OH）₂沉淀時，c（OH^-）=$\sqrt{\frac{2.2×1{0}^{-22}}{0.01}}$=$\sqrt{2.2}$×10^-10mol/L，開始生成Al（OH）₃沉淀時，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1.3×1{0}^{-33}}{0.01}}$=$\root{3}{1.3}$×10^-11mol/L，
c（OH^-）小的先析出，所以最后析出的是Cu（OH）₂沉淀，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了沉淀溶解平衡的分析計算應(yīng)用，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，解題的關(guān)鍵是明確溶度積的表達式以及溶液中氫氧根離子濃度，題目難度中等．