Question

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

（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为____________________。

（2）常温时，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是_______________。

A．c(Na⁺ )＞c(K⁺)     B．c(H ⁺)•c(OH)＝1×10^-14

C．c(Na⁺ )＝c(K⁺)     D．c(Na⁺ )＋c(K⁺ )＝c(HA^－)＋c(A^2- )

（3）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)＋A^2- (aq)，滴加少量Na₂A固体，c(Ca²⁺ )_______________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是________________。

Ⅱ.含有Cr₂O₇^2-的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L的Cr₂O₇^2－。为使废水能达标排放，作如下处理：

（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）欲使25 L该废水中Cr₂O₇ 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(Fe)＝1×10^-13mol/L，则残留的 Cr³⁺ 的浓度为__________。（已知：Ksp[Fe(OH)₃]≈1.0×10^-38mol/L，Ksp[Cr(OH)₃]≈1.0×10^-31 mol/L ）

Answer

I.（1）c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－) （2）AB

（3）减小；加入Na2A固体，c(A2- )增大，从而导致溶解平衡左移，c(Ca2+ )减小

Ⅱ.（1）Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O （2）166.8 （3）1.0×10－6mol/L

【解析】

试题分析：I.（1）H2A在水中存在以下平衡：H2AH+ ＋HA- ，HA－H+＋A2- ，所以NaHA只存在电离平衡，溶液显酸性，溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－)。

（2）A、NaHA溶液呈酸性，向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量，所以同一混合溶液中c(Na+)＞c(K+)，A正确．B、水的离子积常数与温度有关，温度越高，水的离子积常数越大，常温下水的离子积常数是10－14，B正确；C、根据A中分析可知C错误；D、根据电荷守恒可知c(Na+)＋c(K+)＋c(H+)＝c(HA－)＋2c(A2- )，则c(H＋)＝c(OH－)，所以c（Na+）+c（K+）=c（HA-）+2c（A2-），D错误，答案选AB。

（3）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。

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

（2）某工厂废水中含4.00×10-3 mol•L-1的Cr2O72－，n（Cr2O72－）＝25L×4.00×10-3mol/L＝0.1mol；依据氧化还原反应离子方程式Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，得到n（Fe2+）＝0.6mol；需要FeSO4•7H2O的质量=0.6mol×278g/mol＝166.8g；

（3）若处理后的废水中残留的c（Fe3+）＝1×10-13mol•L-1，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3+）·c3（OH-）＝1.0×10-38，计算得到c3（OH-）＝1×10-25mol/L，则残留的Cr3+的浓度为Ksp[Cr（OH）3]＝c（Cr3+）c3（OH-）＝1.0×10-31 ，c（Cr3+）＝1×10-6mol•L-1。

【考点定位】本题主要是考查弱电解质的电离、离子浓度大小比较、溶解平衡及氧化还原反应有关计算等

【名师点晴】守恒法解题的思维流程：

（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2）找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)。

（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。