题目内容
【题目】Ⅰ、重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入_____(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(2)常温下,如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=___。
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=__,是否符合排放标准__(填“是”或“否”)。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
Ⅱ、为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学设计如下实验。
步骤1:向2mL0.005 mol/LAgNO3溶液中加入2 mL0.005 mol/LKSCN溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol/LFe(NO3)3溶液。 | 溶液变为红色。 |
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 | 现象a,且溶液红色变浅。 |
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 | 出现黄色沉淀。 |
已知:25℃,Ksp(AgI,黄色)=8.3×1017 ,Ksp(AgSCN,白色)= 1.0×1012 。
回答下列问题:
(4)步骤3中现象a是_______。
(5)向50mL0.005 mol/L的AgNO3溶液中加入150mL0.005 mol/L的KSCN溶液,若混合后溶液体积为200mL,则溶液中Ag+的浓度约为____
【答案】B 1.2×10-3mol·L-1 9×10-9mol·L-1 是 出现白色沉淀 4.0×1010
【解析】
(1)溶度积越小越易转化为沉淀,根据表格中的数据进行判断;
(2)先计算出溶液中氢氧根离子的物质的量浓度,然后根据Pb(OH)2的溶度积及c(Pb2+)=进行计算;
(3)根据氯化银的溶度积进行解答,并与排放标准对比来说明是否符合排放标准;
(4)银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀;
(5)向50mL 0.005molL1的AgNO3溶液中加入150mL0.005molL1的 KSCN溶液,KSCN过量,根据溶液中剩余的KSCN的浓度,结合Ksp (AgSCN )计算。
(1)溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积更小,所以应选择硫化钠,故答案为:B。
(2)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6molL-1,则c(Pb2+)===1.2×10-3molL-1;
(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%,ρ≈1gmL-1,c(Cl-)=c(NaCl)=1000mL×1gmL-1×0.117%/58.5gmol-1=0.02mol/L;Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10mol2L-2,所以c((Ag+)==9×10-9mol/L<1.0×10-8molL-1, 环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8molL-1,所以符合排放标准;
(4)加入硝酸银,银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀;
(5)向50mL 0.005molL-1的AgNO3溶液中加入150mL0.005molL-1的 KSCN溶液,KSCN过量,溶液中剩余的c(SCN-)==0.0025mol/L,则c(Ag+)==molL1=4×10-10molL-10。