Question

鐵、氯、銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途，試回答下列問題．
（1）二氧化氯（C10₂）已逐步代替C1₂用于自來水處理，用C10₂處理過的飲用水（pH為5.5～6.5）常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子（C10₂^-）．已知：25℃時Ka（HCl0）=3.2×10^-8，Ksp（HClO₂）=1.0×10^-2，則酸性強弱關(guān)系為

 

；在pH=5的上述處理過的飲用水中

c(ClO2-)

c(HClO2)

=

 

．若飲用水中C10₂^-的含量超標，可向其中加入適量的Fe²⁺將C10₂^-還原成Cl^一，寫出酸性條件下該反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）①腐蝕銅板后的溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺濃度均為0.1mol/l，如圖為金屬離子的濃度的對數(shù)與溶液pH的關(guān)系，現(xiàn)向混合溶液中通入氨氣調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6時，溶液中存在的金屬陽離子為

 

．（當溶液中金屬離子濃度≤10^-5mol/l時，可認為沉淀完全）
②從圖中數(shù)據(jù)計算可得Fe（OH）₂的溶度積Ksp[Fe（OH）₂]

 

．
（3）Na₂S是常用的沉淀劑．某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是

 

；當最后一種離子沉淀完全時（該離子濃度為10^-5m01/l），此時的S^2一的濃度為

 

．
已知：K_sp（FeS）=6.3×10^-18（mol?L^-1）²；K_sp（CuS）=6×10^-36（mol?L^-1）²；K_sp（PbS）=2.4×10^-18（mol?L^-1）²．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：

分析：（1）電離平衡常數(shù)越大酸性越強；依據(jù)電離平衡常數(shù)計算式計算得到比值；
（2）①向混合溶液中通入氨氣調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6時，由圖象可知易生成Fe（OH）₃沉淀；
②根據(jù)Ksp[Fe（OH）₂]=c（Fe²⁺）×c²（OH^-）計算；
（3）物質(zhì)組成類型相同，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應(yīng)陽離子最先沉淀；根據(jù)溶度積計算S^2-的濃度．

解答： 解：（1）電離平衡常數(shù)越大酸性越強，已知：25℃時Ka（HCl0）=3.2×10^-8，Ksp（HClO₂）=1.0×10^-2，則酸性強弱關(guān)系為HClO₂ ＞HCl0；在pH=5的上述處理過的飲用水中，K=

c(H+)c(ClO2-)

c(HClO2)

，c（H⁺）=10^-5mol/L

c(ClO2-)

c(HClO2)

=

K

c(H+)

=

1.0×10-2

10-5

=10³；若飲用水中C10₂^-的含量超標，可向其中加入適量的Fe²⁺將C10₂^-還原成Cl^一，寫出酸性條件下該反應(yīng)的離子方程式：4Fe²⁺+ClO₂^-+4H⁺=4Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
故答案為：HClO₂ ＞HCl0；10³；4Fe²⁺+ClO₂^-+4H⁺=4Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
（2）①向混合溶液中通入氨氣調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6時，由圖象可知易生成Fe（OH）₃沉淀，溶液中存在的金屬陽離子為Cu²⁺、Fe²⁺，
故答案為：Cu²⁺、Fe²⁺；
②由圖象可知：c（Fe²⁺）=1.0×10^-5（mol?L^-1），c（OH^-）=1.0×10^-6（mol?L^-1），Ksp[Fe（OH）₂]=c（Fe²⁺）×c²（OH^-）=1.0×10^-17（mol?L^-1）³，
故答案為：1.0×10^-17；
（3）物質(zhì)組成類型相同，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應(yīng)陽離子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，
Fe²⁺最后沉淀，沉淀完全時該濃度為10^-5mol?L^-1，此時的S^2-的濃度為

6.3×10-18

10-5

mol/L=6.3×10^-13mol/L，
故答案為：CuS；6.3×10^-13mol/L．

點評：本題考查了元素化合物性質(zhì)分析，溶度積常數(shù)計算，沉淀轉(zhuǎn)化實質(zhì)理解應(yīng)用，電離平衡常數(shù)概念的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．