Question

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为何值？?

已知：K_sp［Fe(OH)₃］=1.1×10^-36(mol·L^-1)⁴,K_sp［Fe(OH)₂］=1.64×10^-14(mol·L^-1)³。????

Answer 1

解析：解此题时，可先从Fe³⁺沉淀完全时，其浓度为1.0×10^-5 mol·L^-1，根据K_sp［Fe(OH)₃］可以算出溶液中OH^-的浓度，求出此时的pH，再通过K_sp［Fe(OH)₂］求出Fe²⁺为0.050 mol·L^-1时OH^-的最大浓度，换算出pH，满足要求的pH范围即可求出。?

答案：设Fe³⁺沉淀完全时，［Fe³⁺］为1.0×10^-5 mol·L^-1,则Fe³⁺完全沉淀时所需［OH^-］为：［OH^-］=mol·L^-1=4.8×10^-11 mol·L^-1?

pH=14-pOH=14-10.3=3.7?

Fe²⁺开始沉淀时所需［OH^-］为：［OH^-］=mol·L^-1=5.7×10^-7 mol·L^-1?

pH=14-pOH=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。