Question

13．如图所示，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn²⁺或[Zn（OH）₄]^2-（配离子）物质的量浓度的对数．
回答下列问题：
（1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应过程的离子方程式可表示为Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-．
（2）从图中数据计算可得Zn（OH）₂的溶度积（K_sp）=1.0×10^-17．
（3）某废液中含Zn²⁺，为提取Zn²⁺，可以控制溶液中pH的范围是8.0～12.0．
（4）向1L 1.00mol•L^-1 ZnCl₂溶液中加入NaOH固体至pH=6.0，需NaOH1.80mol（精确到小数点后2位）

Answer 1

分析 （1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应先产生Zn（OH）₂沉淀，沉淀再生成配离子而溶解；
（2）根据图中数据，当pH为7.0时，lgc（Zn²⁺）=-3.0，根据溶度积常数表达式计算；
（3）某废液中含Zn²⁺，为提取Zn²⁺，可形成沉淀过滤处理，先是开始沉淀，再是达到饱和溶液，但不能形成配离子再次溶解在溶液中，据此判断调控的pH范围；
（4）根据溶度积常数计算．

解答 解：（1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应先产生Zn（OH）₂沉淀，沉淀再生成配离子而溶解，则反应过程的离子方程式可表示为：Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-，
故答案为：Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-；
（2）根据图中数据，当pH为7.0时，lgc（Zn²⁺）=-3.0，则溶液中c（Zn²⁺）=10^-3mol/L，c（OH-）=10^-7mol/L，所以Zn（OH）₂的溶度积（K_sp）=c（Zn²⁺）c²（OH^-）=1.0×10^-17，
故答案为：1.0×10^-17；
（3）某废液中含Zn²⁺，为提取Zn²⁺，可形成沉淀过滤处理，先是开始沉淀，再是达到饱和溶液，但不能形成配离子再次溶解在溶液中，根据图象，则可以控制pH的范围在8.0～12.0的范围内，可以达到目的，
故答案为：8.0～12.0；
（4）向1L 1.00mol/LZnCl₂溶液中加入NaOH固体至pH=6.0，则溶液中c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$=10^-8mol/L，已知Zn（OH）₂的溶度积（K_sp）=1.0×10^-17，则达到平衡时，溶液中c（Zn²⁺）=$\frac{{K}_{sp}[Zn（OH）_{2}]}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=0.1mol/L，根据反应关系，n（OH^-）=2×（1-0.1）mol/L×1L=1.8mol，
故答案为：1.8mol．

点评 本题考查沉淀溶解平衡知识，根据图象计算，明确溶度积常数的表达式是解题的关键，涉及到溶度积常数的计算，题目难度不大．