Question

3．若某酸性溶液中Fe³⁺和Mg²⁺離子都是0.010mol/L，它們可以生成氫氧化物沉淀，根據(jù)它們的溶度積（K_sp）也可計(jì)算出兩者分離的pH范圍．[K_sp（Fe（OH）₃）=2.79×10^-39、K_sp（Mg（OH）₂）=5.61×10^-12]]，已知：假設(shè)[Mⁿ⁺]≤1×10^-6mol/L為沉淀完全．

Answer 1

分析 若某酸性溶液中Fe³⁺和Mg²⁺離子都是0.010mol/L，根據(jù)K_sp（Fe（OH）₃）=2.79×10^-39、K_sp（Mg（OH）₂）=5.61×10^-12計(jì)算Fe（OH）₃完全沉淀時(shí)溶液中氫氧根離子濃度和生成Mg（OH）₂沉淀時(shí)溶液中氫氧根離子的濃度，然后計(jì)算pH．

解答 解：當(dāng)[Fe³⁺]≤1×10^-6mol/L為沉淀完全，則當(dāng)Fe³⁺完全沉淀時(shí)，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{Ksp（Fe（{OH）}_{3}）}{c（F{e}^{3+}）}}$=$\root{3}{\frac{2.79×1{0}^{-39}}{1×1{0}^{-6}}}$=1.41×10^-11mol/L，此時(shí)溶液中c（H⁺）=7.1×10^-4mol/L，則pH≈3.15；生成Mg（OH）₂沉淀時(shí)溶液中氫氧根離子的濃度c（OH^-）=$\sqrt{\frac{Ksp（Mg（{OH）}_{2}）}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{5.61×1{0}^{-12}}{0.01}}$=2.37×10^-5mol/L，則c（H⁺）=4.22×10^-10mol/L，
pH≈9.4，所以兩者分離的pH范圍3.15＜pH＜9.4；
答：可計(jì)算出兩者分離的pH范圍：3.15＜pH＜9.4．

點(diǎn)評 本題主要考查溶度積常數(shù)的概念和有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意把握根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算溶液pH的方法，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．