Question

(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。

I、已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋+HA^－，HA^－H^＋+A^2－。

⑴NaHA溶液的pH       (填大于、小于或等于) Na₂A溶液的pH。

⑵某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是        。

a．c(H^＋)·c(OH^－)＝1×10^―14           b．c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)

c．c(Na^＋)＞c(K^＋)                     d．c(Na^＋)+c(K^＋)＝0.05 mol/L

⑶已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：

CaA(s)Ca^2＋(aq)+A^2－(aq)  △H＞0。

①降低温度时，K_sp            (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

II、含有Cr₂O₇^2－的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O₇^2－。为使废水能达标排放，作如下处理：

（1）该废水中加入绿矾(FeSO₄·7H₂O)和H⁺，发生反应的离子方程式为：               。

（2）欲使10L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr³⁺，理论上需要加入     g FeSO₄·7H₂O。

（3）若处理后的废水中残留的c(Fe³⁺)＝2×10^－13mol·L^－1，则残留的Cr³⁺的浓度为     。(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38   K_sp[Cr(OH)₃]＝6.0×10^－31)

Answer

I⑴小于（2分）⑵bc（2分）⑶①减小（1分）②增大 （1分）

II（1）Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2分)

⑵83.4g（2分）         ⑶3×10－6mol·L－1（2分）

【解析】I、（1）由“越弱越水解”可知，酸性H2A>HA－，则NaHA溶液的碱性弱于Na2A溶液

（2）温度不确定，所以c(H＋)·c(OH－)不一定为1×10―14；

由电荷守恒可知中，c(H＋)+c(Na＋)+c(K＋)＝c(HA－)+2c(A2－)+c(OH－)，由于溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)+c(K＋)＝c(HA－)+2c(A2－)

若两溶液的体积相同，则是最终溶液为Na2A，呈碱性，所以KOH溶液的体积相对小，等浓度的情况下，必然c(Na＋)＞c(K＋)，c(Na＋)+c(K＋)也不可能等于0.05 mol/L

⑶CaA(s)Ca2＋(aq)+A2－(aq)  △H＞0，降低温度，平衡左移，Ksp减小；滴加少量浓盐酸，A2－被消耗，平衡右移，c(Ca2＋)增大。

II、（2）由Cr2O72- ～ 6FeFeSO4·7H2O，可求得需要FeSO4·7H2O为：10×5.00×10－3 ×6×278=83.4g

（3）Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38=c(Fe3+)×c(OH—)3=2×10－13×c(OH—)3

可知：c(OH—)3=2×10－25

则：c(Cr3+)=Ksp[Cr(OH)3]/c(OH—)3=6.0×10－31/2×10－25=3×10－6mol·L－1