金属离子中混有铁离子的除杂问题有哪些(金属离子中混有铁离子的除杂问题)

导语：金属离子中混有铁离子的除杂问题

例1．现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，将其制成溶液I，然后按图示步骤进行提纯：

(1)本实验最适合的氧化剂X是________。

(2)物质Y可能是________。

(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？_____，原因是_____________。

(4)除去Fe3＋的有关离子方程式是______________。

解答：(1)最适合的氧化剂X为绿色氧化剂：H2O2。

(2)物质Y可能是CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等。

(3)不能，因为加NaOH等碱溶液也会将Cu2＋离子转化为Cu(OH)2。

(4)Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)3＋3H＋

2H＋＋CuO== Cu2＋＋H2O

或2H＋＋Cu(OH)2==Cu2＋＋2H2O

或2H＋＋CuCO3== Cu2＋＋CO2↑＋H2O

或4H＋＋Cu2(OH)2CO3==2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O

(4)问用总反应式表示：3CuO＋2Fe3＋＋3H2O==2Fe(OH)3＋3Cu2＋

或3Cu(OH)2＋2Fe3＋==2Fe(OH)3＋3Cu2＋

或3CuCO3＋2Fe3＋＋3H2O==2Fe(OH)3＋3CO2↑＋3Cu2＋

或3Cu2(OH)2CO3＋4Fe3＋＋3H2O==4Fe(OH)3＋3CO2↑＋6Cu2＋

本质原因：(4)问可借助于水解平衡理解所涉及的反应过程。由于Fe3＋离子水解呈酸性，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等试剂与H＋反应导致H＋减少，水解平衡右移，溶液pH增大，调节溶液pH的目的是促进Fe3＋水解转变为Fe(OH)3沉淀而分离除去。

例2．为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将其溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶。写出除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式。

解答：3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)==2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)

本质原因：可借助于沉淀溶解平衡理解反应结果。由于Fe(OH)3的溶度积(4.0×10－38)远小于Mg(OH)2的溶度积(5.6×10－12)，实际上是沉淀溶解平衡的移动，即Mg(OH)2溶解产生的OH－与Fe3＋结合生成更难溶的Fe(OH)3沉淀，实现了沉淀转化从而除去杂质Fe3＋。

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