草酸(H2C2O4)是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L-1的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如下表所示。
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| H2C2O4 | KHC2O4 | K2C2O4 |
| pH | 2.0 | 3.1 | 8.1 、 |
(1)在其它条件不变时,下列措施能使KHC2O4溶液中c(K+)∶c(HC2O4-)接近1∶1的是_________(填字母)。
A.加入适量的H2C2O4 B.加入适量的KHC2O4
C.加入适量的Na2C2O4 D.升高溶液的温度
(2)取一定质量H2C2O4·2H2O和KHC2O4的混合物,加水溶解,配成250 mL溶液,取两份此溶液各25 mL,向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液,再滴加0.25 mol·L-1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色;向第二份溶液中滴加适量3mol·L-1 H2SO4溶液酸化后,用0.10mol·L-1KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液16.00 mL时,溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题:
①完成离子方程式:5C2O42-+2Mn04-+16H+=10______+2Mn2++8H2O。
②原混合物中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物质的量之比为__________。
(3)某实验小组用如图所示的装置探究FeC2O4·2H2O在隔绝空气条件下受热分解的产物。当36.0g FeC2O4·2H2O充分反应后,残留固体质量为13.6g,浓硫酸增重7.2g,碱石灰增重11.0g。求残留固体的成分和物质的量。(已知FeC2O4·2H2O的相对分子质量为180;设反应产生的气体被充分吸收)
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随着工业的迅速发展,产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度;当溶液中金属离子浓度小于10-5mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。
| 金属离子 | Ksp | pH(10-1 mol·L-1) | pH(10-5 mol·L-1) |
| Fe3+ | 4.0×10-38 | 2.7 | 3.7 |
| Cr3+ | 6.0×10-31 | 4.3 | 5.6 |
| Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
| Ca2+ | 4.0×10-5 | 12.3 | 14.3 |
(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+,测得其浓度均小于0.1 mol·L-1。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_______________________________。
(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。
②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:____________________________________________。
[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co—理前废水中Cr2O72-的浓度,c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]
(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如,用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K=_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6,Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]