Question

【题目】(1)H2A在水中存在以下平衡：H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为__________________________。

(2)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)滴加少量Na2A固体，c(Ca2＋)___(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是______。

(3)含有的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10－3 mol·L－1的Cr2O。为使废水能达标排放，作如下处理： Cr2＋、Fe3＋Cr(OH)3、Fe(OH)3　

①该废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：_______。

②若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝1×10－13 mol·L－1，则残留的Cr3＋的浓度为__________________。{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10－38 ，Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10－31}

Answer 1

【答案】c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)减小加少量Na2A固体，A2－浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动，所以c(Ca2＋)减小Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O1×10－6 mol·L－1

【解析】

(1) H2A在水中存在以下平衡：H2AH+＋HA-，HA－H+＋A2-，所以H2A 是二元弱酸，NaHA在溶液中存在电离平衡和水解平衡，溶液显酸性，说明HA-的电离程度大于水解程度，以此分析。

(2)加少量Na2A固体，A2－浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动。

(3) ①亚铁离子被氧化的离子方程式为Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

②根据Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38 和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10－31 可知＝，根据c(Fe3＋)浓度可求出Cr3＋的浓度。

（1）因为钠离子不水解，HA－既水解又电离，所以c(Na＋)>c(HA－)，因为NaHA溶液显酸性，所以HA－的电离大于水解，又因为水电离也能产生H＋，所以c(H＋)>c(A2－)，水的电离很微弱，OH－浓度很小，所以c(A2－)>c(OH－)，综上，c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)。

因此，本题正确答案是：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)。

（2）由于加入Na2A固体，c(A2-)增大，从而导致溶解平衡左移，c(Ca2+)减小。

因此，本题正确答案是：减小；加少量Na2A固体，A2－浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动，所以c(Ca2＋)减小。

（3）Cr2O有较强氧化性，FeSO4·7H2O中Fe2＋有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cr3＋，根据元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；

因此，本题正确答案是：Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

（4）根据Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38 和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10－31，若处理后的废水中残留的c（Fe3+）＝1×10-13molL-1，＝，c（Cr3+）＝mol/L=1×10-6molL-1。

因此，本题正确答案是：1×10－6 mol·L－1。