Question

(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。

I、已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋+HA^－，HA^－H^＋+A^2－。

⑴NaHA溶液    (选填“显酸性”、 “显碱性”、 “显中性”或“无法确定”)。

⑵某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是    。

a．c(H^＋)·c(OH^－)＝1×10^―14     b．c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)

c．c(Na^＋)＞c(K^＋)              d．c(Na^＋)+c(K^＋)＝0.05 mol/L

⑶已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：

CaA(s)Ca^2＋(aq)+A^2－(aq)  △H＞0。

①温度降低时，K_sp    (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。

②滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)    。

II、含有Cr₂O₇^2－的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O₇^2－。为使废水能达标排放，作如下处理：

Cr₂O₇^2－Cr^3＋、Fe³⁺Cr(OH)₃、Fe(OH)₃

⑷欲使10L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr³⁺，理论上需要加入    g FeSO₄·7H₂O。

⑸若处理后的废水中残留的c(Fe³⁺)＝2×10^－13mol·L^－1，则残留的Cr³⁺的浓度为    。(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38   K_sp[Cr(OH)₃]＝6.0×10^－31)

 

Answer 1

【答案】

⑴无法确定            ⑵bc     ⑶①减小

②增大         ⑷83.4g           ⑸3×10^－6mol·L^－1

【解析】I、（1）NaHA在溶液中既存在水解平衡，又存在电离平衡，水解显碱性，电离显酸性，但水解程度和电离程度哪一个大，却无法判断，所以NaHA溶液的酸碱性无法判断。（2）温度未知，所以c(H^＋)·c(OH^－)的之积不一定是1×10^―14。根据电荷守恒可知c(Na^＋)+c(K^＋)＋c(H^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)＋c(OH^－)，溶液显中性，所以选项b一定正确。当二者恰好反应时c(Na^＋)＝c(K^＋)，但此时溶液显碱性，要使溶液显中性，则氢氧化钾的量要少一些，即c(Na^＋)＞c(K^＋)正确。因为氢氧化钾溶液的体积要小于氢氧化钠溶液的体积，即二者不可能是等体积混合的，所以选项d不正确。（3）因为反应吸热，所以温度降低时，平衡向逆反应方向移动，溶度积常数减小。加入盐酸可以降低A^2－的浓度，平衡向正反应方向移动，c(Ca^2＋)增大。

II、10L该废水中的Cr₂O₇^2－的物质的量为5.00×10^－3 mol·L^－1×10L＝0.05mol，得到电子0.05mol×6＝0.3mol。根据得失电子守恒可知需要加入FeSO₄·7H₂O的物质的量为0.3mol，质量是0.3mol×278g/mol＝83.4g。根据K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38和K_sp[Cr(OH)₃]可知，所以当c(Fe³⁺)＝2×10^－13mol·L^－1时，Cr³⁺的浓度为3×10^－6mol·L^－1。