Question

已知：K_sp［Fe(OH)₃］=4.0×10^-38 mol⁴·L^-4，K_sp［Ni(OH)₂］=2.0×10^-15 mol³·L^-3。某溶液中含有1.0 mol·L^-1的Ni^2＋和0.1 mol·L^-1的Fe^3＋，當(dāng)逐滴加入NaOH溶液(忽略溶液體積的改變)，問：

(1)先沉淀的離子是________，后沉淀的離子是_______，沉淀_______滿足分離的要求 (填“能”或“不能”)。

(2)要想使Fe^3＋沉淀完全，Ni^2＋不沉淀，溶液的pH需控制的范圍是___________。

Answer 1

(1)根據(jù)溶度積規(guī)則，可以分別計(jì)算出生成Fe(OH)₃和Ni(OH)₂沉淀所需要的OH^-的最低濃度。

所以Fe(OH)₃開始沉淀時(shí)［OH^-］為7.37×10^-13 mol·L^-1。

所以Ni(OH)₂開始沉淀時(shí)［OH^-］為4.47×10^-8mol·L^-1

可見Fe(OH)₃先沉淀，Ni(OH)₂后沉淀。那么，剛有Ni(OH)₂沉淀生成時(shí)，溶液中的Fe^3＋濃度為

所以，當(dāng)Ni(OH)₂開始沉淀時(shí)，溶液中的Fe^3＋的濃度僅為4.48×10^-16 mol·L^-1�？梢�，在Ni(OH)₂開始沉淀時(shí)，F(xiàn)e^3＋早已沉淀完全(［Fe^3＋］＜10^-5mol·L^-1)

(2)由(1)計(jì)算可知，欲不生成Ni(OH)₂沉淀，則溶液的OH^-濃度應(yīng)小于4.47×10^-8mol·L^-1。

即

使Fe³⁺沉淀完全，則必須使［Fe^3＋］≤10^-5mol·L^-1，則溶液的OH^-濃度應(yīng)為：

即［OH^-］＞1.59×10^-11mol·L^-1

因此，溶液的pH應(yīng)控制在3.2～6.7范圍之內(nèi)，方能使Fe^3＋沉淀完全，而Ni^2＋不沉淀。

答案：(1) Fe^3＋      Ni^2＋    能

(2)3.2～6.7