＜5.9)，使Fe3＋沉淀完全
④向滤液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH溶液，调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全
能 力 提 升
13.(2012·济南模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。
(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________。
A．<1 B．4左右 C．>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：__________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。 物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.3× 10－18 2.5× 10－13 1.3× 10－35 3.4× 10－28 6.4× 10－33 1.6× 10－24 为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
[解析](1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。
(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。
(4)Cu(OH)2(s)??Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。
(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。
[答案](1)Cu2＋ (2)B
(3)不能 Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O (5)B
14．饮用水安全状况与人类健康有着密切关系。重金属离子对河流、海洋会造成严重污染。沉淀法是处理含重金属离子污水常用的方法。
(1)通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的分离法。下图是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH下的沉淀－溶解图。图中直线上的点表示一种平衡状态。通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，该离子沉淀完
全。
(1)则由上图可得Fe(OH)2的溶度积的值为________。
(2)上图中A、B、C三点中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是________点。
(3)某工厂废水(pH＝2.0，ρ＝1.0 g·mL－1)中含Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度各约为0.01 mol·L－1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下： 难溶电 解质 Ksp AgCl 1.8× 10－10 AgI 8.3× 10－17 AgOH 5.6× 10－18 Ag2S 6.3× 10－50 PbI2 7.1× 10－9 Pb(OH)2 1.2× 10－15 PbS 3.4× 10－28 ①你认为往废水中投入________(填字母序号)，沉淀效果最好。 A．NaOH C．KI
B．Na2S D．Ca(OH)2
②如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH＝8.0，处理后的废水中c(Pb2＋)＝________。
③如果用食盐处理其只含银离子的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%，若环境要求排放标准为c(Ag＋)低于
1.0×10－18mol·L－1，则该工厂处理后的废水是否符合排放标准？________(填“是”或“否”)。
[解析]本题考查运用沉淀溶解平衡的理论知识在工业废水处理中的实际应用。第(1)问求Fe(OH)2溶度积，根据图中曲线可以看出pH＝9时Fe(OH)2达到溶解平衡的c(Fe2＋)＝10－5mol·L－1时，此时c(OH－)＝10－5mol·L－1，代入即可求得溶度积。第(2)问要理解曲线上的点是平衡状态，曲线下方的是不饱和状态，沉淀速率小于溶解速率，曲线上方有沉淀析出，沉淀速率大于溶解速率，由此可得答案为C点。第(3)问硫化物溶度积最小，沉淀效果最好，沉淀剂应选Na2S；c(Pb2＋)根据Ksp(1.2×10－15)和pH＝8.0求算；处理后的废水中Cl－的1 000×0.117%×1.0物质的量浓度为c(Cl)＝mol·L－1，当反应达到
58.5
－
AgCl的沉淀溶解平衡后，由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)可得c(Ag＋)＝Ksp?AgCl?1.8×10
＝0.02c?Cl－?
[答案]
－10
＝9×10－9mol·L－1，不符合排放标准。
(1)1×10－15 (2)C
(3)①B ②1.2×10－3mol·L－1 ③否