Question

17．硫酸锰是工业上制备二氧化锰活性电极的原料，用软锰矿浊液吸收空气中的SO₂，得到的硫酸锰溶液中含有CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃杂质，向溶液中加入MnCO₃，过滤；再加入MnS，过滤，得到MnSO₄溶液．已知常温下，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp（CuS）=1.27×10^-36，K_sp（MnS）=4.65×10^-14，K_sp（MnCO₃）=2.24×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂）]=2.2×10^-20．下列推断不正确的是（　　）

• A． 加入碳酸锰的目的是除去Fe³⁺
• B． 常温下pH=4时，Fe³⁺已除尽
• C． Cu²⁺（aq）+MnS（s）=CuS（s）+Mn²⁺（aq）的K=2.73×10^-23
• D． Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂都可以替代MnCO₃

Answer 1

分析 由各物质的Ksp大小可知，调节溶液的pH，可生成Fe（OH）₃沉淀，由于K_sp（CuS＜K_sp（MnS），可使MnS转化成CuS，则除去硫酸锰溶液中含有CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃杂质，向溶液中加入MnCO₃，也可加入Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂，调节溶液pH，生成Fe（OH）₃沉淀，充分反应过滤，再加入MnS，可生成CuS，以此解答该题．

解答 解：A．由K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，可知Fe（OH）₃易生成沉淀，可加入MnCO₃，起到调节溶液pH的作用，可除去Fe³⁺，故A正确；
B．K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，当Fe³⁺已除尽时，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{4.0×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=1.58×10^-11mol/L，pH≈3.7，故B正确；
C．反应Cu²⁺（aq）+MnS（s）=CuS（s）+Mn²⁺（aq）的K=$\frac{c（M{n}^{2+}）}{c（C{u}^{2+}）}$=$\frac{Ksp（MnS）}{Ksp（CuS）}$=$\frac{4.65×1{0}^{-14}}{1.27×1{0}^{-36}}$=3.66×10²²，故C错误；
D．Mn₂（OH）₂CO₃、Mn（OH）₂与MnCO₃性质相似，都可与氢离子反应生成二氧化碳和水，不引入新杂质，可代替，故D正确．
故选C．

点评 本题考查难溶电解质的溶解平衡，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握溶度积的意义及应用，把握相关计算方法，难度中等．