Question

【题目】工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量、Fe3+、、Cl。为除去杂质离子，部分操作流程如下：

请回答下列问题：

（1）用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9 g·L1，则该溶液中的pH约为 。

（2）在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液、一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c()恰好是NH4Cl溶液中c()的2倍，则c[(NH4)2SO4] (填“<”“=”或“>”)c(NH4Cl)。

（3）随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。

（4）投入生石灰调节pH到2~3时，大量沉淀的主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量 ，充分反应后，过滤、洗涤、 。

（5）25 ℃，H3AsO4电离常数为K1=5.6×103，K2=1.7×107，K3=4.0×1012。当溶液中pH调节到8~9时，沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。

①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是 。

②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为 。

③已知：+2I+2H+ +I2+H2O，SO2+I2+2H2O+2I+4H+。这两个反应中还原性最强的微粒是 。

Answer 1

【答案】（15分，除标明外，每空2分）

（1）1

（2）<

（3）减小

（4）稀硫酸 晾干或干燥（1分）

（5）①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时c()增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀 ②2.5×103 ③SO2

【解析】（1）1 L溶液中n(H2SO4)= =0.05 mol，所以c(H+)=0.1 mol·L1，则pH=1；

（2）c()小的NH4Cl溶液中的水解程度大，所以c(NH4Cl)>c[(NH4)2SO4]；

（3）Ca(OH)2使溶液中的c(OH)增大，+H2ONH3·H2O+H+平衡右移，但c(OH)增大的程度大于c(NH3·H2O)，所以 减小；

（4）Fe(OH)3溶于稀硫酸，而CaSO4·2H2O在稀硫酸中的溶解度很小；

（5）①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时c()增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀。②+H2O+OH的Kb== =2.5×103。③由+2I+2H+ +I2+H2O，SO2+I2+2H2O+2I+4H+可知，反应中还原性最强的微粒是SO2。