题目内容

1998年南方发生洪涝灾害,群众饮水也成了大问题,因为洪水有多种病菌。为此有关部门调集大量漂白粉用于水的处理,在消毒时,加一点儿醋,消毒快效果好,这是为什么?

在一定温度下,对于难溶电解质AmBn,在水中可建立如下平衡:

AmBnƒmAn++nBm-

在一定温度下,当c(An+)m×c(Bm-)n=Ksp时,溶液呈饱和状态,沉淀量既不增加,也不减少;当c(An+)m×c(Bm-)n>Ksp时,溶液呈过饱和状态,将析出沉淀;当c(An+)m×c(Bm-)<Ksp时,溶液呈不饱和状态,沉淀将溶解。

试根据上述原理,计算:

(1)已知在常温下,FeS的Ksp=6.25´10-18,求此温度下FeS的溶解度(g/100g水)。(设饱和溶液的密度为1g×mL-1)

(2)已知H2S饱和溶液在常温下,c(H+)与c(S2-)间存在着以下关系:c(H+)2×c(S2-)=1.0´10-22。在该温度下,将适量FeS投入H2S饱和溶液中,欲使溶液中c(Fe2+)到达1mol×L-1,应调节溶液的pH为多少?

 

答案:
解析:

漂白粉加入水中后反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O══CaCO3↓+2HClO,由于水中CO2少,所以加入醋,使溶液中H+增加,有利于制取出HClO,消毒杀菌快。

(1)FeS溶液中Ksp=c(Fe2+)c(S2-)=6.25´10-18由于溶液的c(FeS)=c(S2-)=c(Fe2+),所以

c(FeS)==2.5´10-9mol×L-1

则100g水中含FeS:´2.5´10-9mol×L-1´88g×mol-1=2.2´10-8g。

(2)当c(Fe2+)=1mol×L-1时,c(S2-)=6.25´10-18mol×L-1又c(H+)2×c(S2-)=1.0´10-22

所以c(H+)==4´10-3mol×L-1

pH=-lgc(H+)=-lg(4´10-3)»2.4

 


练习册系列答案
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(2011?门头沟区模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究.
(1)目前合成氨的技术原理为:(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ/molN2
该反应的能量变化如图1所示.
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是:
减小
减小
.(填“增大”、“减小”或“不变”).
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.1mol,H2为0.3mol,NH3为0.1mol.该条件下H2的转化率为
33.3%
33.3%
.
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是
AD
AD
.
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.液化生成物分离出氨
(2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨.其实验装置如图2所示.阴极的电极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
.
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常 压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=a kJ/mol
进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
①此合成反应的a
大于
大于
0.(填“大于”、“小于”或“等于”)
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol
②已知
O2(g)+2H2(g)2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=
kJ/mol
(4)NH4Cl溶液呈酸性,这是由于N
H
+
4
水解的缘故.则NH4Cl在重水(D2O)中水解的离子方程式是
NH4++D2O?NH3?HDO+D+
NH4++D2O?NH3?HDO+D+
.

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