Question

某溶液中含有Fe²⁺和Fe³⁺，其濃度都是0.050 mol?L^-1。如果要求Fe³⁺沉淀完全而Fe²⁺不生成Fe（OH）₂，需控制pH為何值？已知當溶液中Fe³⁺濃度降到1.0×10^-5mol?L^-1時，可以認為Fe³⁺已沉淀完全；K_sp［Fe（OH）₃］=1.1×10^-36mol⁴?L^-4，K_sp［Fe（OH）₂］=1.64×10^-14mol³?L^-3。

Answer 1

見試題分析
【試題分析】
Fe³⁺沉淀完全時［Fe³⁺］不超過1.0×10^-5mol?L^-1，則Fe³⁺沉淀完全時所需［OH］^-的最小值為：
［OH^-］==mol?L^-1
=4.8×10^-11mol?L^-1
pH=14-pOH=14-［-lg（4.8×10^-11）］=3.7，此即為所控制溶液pH的下限。
Fe²⁺開始沉淀時所需［OH^-］為：
［OH^-］==mol?L^-1
=5.7×10^-7mol?L^-1
pH=14-pOH=14-［-lg（5.7×10^-7）］=7.8，此即為所控制溶液pH的上限。
故需使Fe³⁺沉淀完全，Fe²⁺不沉淀，溶液pH的控制范圍為3.7~7.8。