Question

1．（1）某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，为得到纯净的CuCl₂•2H₂O晶体，加入Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃ ，调至pH=4，使溶液中的Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，此时溶液中的c（Fe³⁺）=2.6×10^-9mol/L．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl₂•2H₂O晶体．
（2）已知K_sp（AgCl）=1.8×10?¹⁰，若向50mL0.018mol•L?¹的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol•L?¹的盐酸，混合后溶液中的Ag⁺的浓度为1.8×10^-7mol•L?¹，pH为2．

Answer 1

分析 （1）加入的物质用于调节pH以除去杂质，主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质，先根据溶液的pH计算氢离子浓度，再结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度，最后根据c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）_{3}]}{{c}^{3}（OH）}$计算铁离子浓度；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$；实际上氢离子不参加反应，则溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）．

解答 解：（1）为得到纯净的CuCl₂•2H₂O晶体要除去氯化铁，加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质，所以加入物质后应能转化为氯化铜，所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质，可以是氢氧化铜或碱式碳酸铜；
溶液的pH=4，所以溶液中氢离子浓度为10^-4 mol/L，则氢氧根离子浓度为10^-10 mol/L，c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）_{3}]}{{c}^{3}（OH）}$=$\frac{2.6×1{0}^{-39}}{（1×1{0}^{-10}）^{3}}$=2.6×10^-9mol/L；
故答案为：Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃ ；2.6×10^-9mol/L；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1{0}^{-3}}$mol/L=1.8×10^-7mol/L；实际上氢离子不参加反应，则溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，
故答案为：1.8×10^-7；2．

点评 本题考查溶度积常数等知识点，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握溶度积常数含义，难度中等．