Question

1．（1）某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，為得到純凈的CuCl₂•2H₂O晶體，加入Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃ ，調至pH=4，使溶液中的Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀，此時溶液中的c（Fe³⁺）=2.6×10^-9mol/L．過濾后，將所得濾液低溫蒸發、濃縮結晶，可得到CuCl₂•2H₂O晶體．
（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的鹽酸，混合后溶液中的Ag⁺的濃度為1.8×10^-7mol•L?¹，pH為2．

Answer 1

分析 （1）加入的物質用于調節pH以除去雜質，主要將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，且不能引入新雜質，先根據溶液的pH計算氫離子濃度，再結合水的離子積常數計算氫氧根離子濃度，最后根據c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）_{3}]}{{c}^{3}（OH）}$計算鐵離子濃度；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸銀和HCl發生反應AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根據方程式知，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⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$；實際上氫離子不參加反應，則溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）．

解答 解：（1）為得到純凈的CuCl₂•2H₂O晶體要除去氯化鐵，加入的物質和氯化鐵反應生成氫氧化鐵且不能引進新的雜質，所以加入物質后應能轉化為氯化銅，所以應該加入含銅元素和氫氧根離子的物質，可以是氫氧化銅或堿式碳酸銅；
溶液的pH=4，所以溶液中氫離子濃度為10^-4 mol/L，則氫氧根離子濃度為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；
故答案為：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，硝酸銀和HCl發生反應AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根據方程式知，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；實際上氫離子不參加反應，則溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，
故答案為：1.8×10^-7；2．

點評 本題考查溶度積常數等知識點，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握溶度積常數含義，難度中等．