Question

6．垃圾是放錯地方的資源，工業(yè)廢料也可以再利用，某化學(xué)興趣小組在實驗室中用廢棄的含鋁、鐵、銅的合金制取硫酸鋁溶液，硝酸銅晶體和鐵紅（Fe₂O₃）．實驗方案如下：

（10已知Fe（OH）₃沉淀的pH范圍是3-4，溶液C通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe³⁺沉淀完全，下列物質(zhì)中可用作調(diào)整溶液C的pH的試劑是CD（填序號）
A．銅粉           B．氨水           C．氫氧化銅            D．堿式碳酸銅
（2）常溫下，若溶液C中金屬離子均為1mol/L，Ksp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-39，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，控制pH=4，溶液中c（Fe³⁺）=1.0×10^-9mol/L，此時無（填“有”或“無”）Cu（OH）₂沉淀生成．
（3）將20mLAl₂（SO₄）₃溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂溶液70mL混合，反應(yīng)的離子方程式為2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+7OH^-═AlO₂^-+Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）溶液C通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe³⁺沉淀完全，加入的物質(zhì)能消耗氫離子，但是不能引入新的雜質(zhì)；
（2）根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]和溶液中氫氧根離子的濃度計算c（Fe³⁺）；Qc與Ksp[Cu（OH）₂]的相對大小判斷；
（3）將20mL Al₂（SO₄）₃溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂溶液70mL混合，則二者的物質(zhì)的量之比為2：7，根據(jù)物質(zhì)的量關(guān)系寫方程式．

解答 解：（1）溶液C通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe³⁺沉淀完全，應(yīng)加入CuO、堿式碳酸銅或氫氧化銅，而加入銅粉生成Fe²⁺，加入氨水引入新的雜質(zhì)，
故答案為：CD；
（2）已知溶液的pH=4，則c（H⁺）=10^-4mol/L，c（OH^-）=10^-10mol/L，Ksp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-39=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），所以c（Fe³⁺）=$\frac{1.0×1{0}^{-39}}{（{1×1{0}^{-10}）}^{3}}$mol/L=1.0×10^-9mol/L；
已知溶液中氫氧根離子的濃度為10^-10mol/L，則Qc=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=1×（10^-10）²=10^-20＜Ksp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，所以沒有氫氧化銅沉淀生成，
故答案：1.0×10^-9mol/L；無；
（3）將20mL Al₂（SO₄）₃溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂溶液70mL混合，則二者的物質(zhì)的量之比為2：7，則反應(yīng)時鋁離子與氫氧根離子的物質(zhì)的量之比為1：3.5，所以有部分氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，其離子方程式為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+7OH^-═AlO₂^-+Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓+2H₂O；
故答案為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+7OH^-═AlO₂^-+Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓+2H₂O．

點評 本題考查了物質(zhì)分離與提純方法的綜合應(yīng)用，題目難度中等，明確實驗?zāi)康�、實驗原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實驗基本操作方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>