Question

一种溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度均为0.05mol/l,如果只要求Fe(OH）3沉淀，需控制pH的范围

Answer 1

1. 一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 mol.L－1 。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀Fe(OH)2,需控制pH为何范围？已知： Ksp[Fe(OH)3 ]=1.1×10－36 （mol.L－1）4 Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10－14 （mol.L－1）3 （提示：当某离子浓度小于10－5 mol.L－1时可以认为该离子沉淀完全了） 解析：Fe3+沉淀完全时，其浓度为1×10－5 mol.L－1，根据 Ksp[Fe(OH)3 ]可算出溶液中[OH－]，求出此时pH，再通过 Ksp[Fe(OH)2]求出Fe2+为0.050 mol.L－1时，OH－ 的最大浓度，换算出pH即可求出满足要求的pH。 答案：Fe3+沉淀完全时，[Fe3+]为1×10－5 mol.L－1，则Fe3+ 沉淀完全时所需的[OH－] 为： [OH－]={ Ksp[Fe(OH)3 ]/ [Fe3+]}1/3 =（1.1×10－36 / 1×10－5）1/3 mol.L－1 =4.8×10－11 mol.L－1 pH = 14－pH[OH－] =14－10.3 = 3.7 Fe2+开始沉淀时所需 [OH－] 为： [OH－] ={ Ksp[Fe(OH)2]/ [Fe2+]}1/2 =（1.64×10－14 / 0.050）1/2 mol.L－1 =5.7×10－7 mol.L－1 pH = 14－pH[OH－] =14－6.2 = 7.8 因此，溶液的pH控制在3.7－7.8之间，可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。 点评：本题灵活考查溶度积和pH的综合运算

Answer 2

至少要在3以下

追问

帮忙解释一下好吗？谢谢

追答

也只是一种记忆了吧。三价铁离子的氢氧化物沉淀的溶度积非常小，可能是10^-30，照这样算那么开三次方再取负对数大约是10，再高估一些，就10以上了。14-10=4所以可能在3以下。而二价铁离子的氢氧化物的溶度积大约是10^-20。开三次方再取负对数就不到10 ，可能不会沉淀。