Question

【题目】按要求回答下列问题

（1）我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：

①磷酸镉（Cd3(PO4)2）沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp＝_____________________。

②在某含镉废水中加人Na2S，当S2-浓度达到7.9 × 10-8mol/L时，水体中Cd2+浓度为_____mol/L（已知：Ksp（CdS）=7.9 × 10-27，Cd的相对原子质量：112）；此时是否符合水源标准？______（填“是”或“否”）。

（2）炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌主要工艺如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

金属离子	Fe3+	Zn2+	Fe2+
开始沉淀的pH	1. 1	5. 2	5. 8
沉淀完全的pH	3. 2	6. 4	8. 8

①加入H2O2溶液的作用是________________。

②流程图中，调节pH时，加入的试剂X可以是________（填序号）；

a、ZnO b、NaOH c、Zn2(OH)2CO3 d、ZnSO4

pH应调整到______________________。

Answer 1

【答案】c3(Cd2+)·c2 (PO43-) 1.0×10-19 是 使Fe2+被氧化为Fe3+ ac 3.2≤pH<5.2

【解析】

（1）①Ksp为生成离子浓度幂之积；
②结合Ksp进行计算；

（2）炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）加盐酸溶解，形成氯化锌、氯化铜、氯化亚铁的溶液，加锌粉置换出Cu，过滤，滤液中含有锌离子和亚铁离子，加过氧化氢氧化，把亚铁离子氧化为铁离子，加ZnO（或氢氧化锌等）调节PH，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，得到氯化锌溶液，以此来解答。

（1）①磷酸镉沉淀的溶解平衡体系为Cd3(PO4)2(s)=3Cd2＋(aq)＋2PO43－(aq)，则平衡常数的表达式为Ksp=c3(Cd2＋)·c2(PO43－)；

答案为c3(Cd2＋)·c2(PO43－)；

②当S2－浓度达到7.9×10－8mol·L－1时，c(Cd2＋)==1.0×10－19mol·L－1，1L溶液中含有n(Cd2＋)=1.0×10－19mol，其质量为1.0×10－19mol×112g·mol－1=1.12×10－17g，其浓度为=1.12×10－14mg·L－1<0.005mg·L－1，是符合水源标准；

答案为1.0×10－19；是；

（2）①根据流程、表格中的数据以及制取的物质，沉淀B为Fe(OH)3，即加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋；

答案为将Fe2＋氧化成Fe3＋；

②试剂X的目的是调节pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，所加物质不能产生新的杂质，过量的能除去，因此所加物质应是ZnO或Zn(OH)2或Zn2(OH)2CO3，故ac正确；调节pH，使Fe3＋全部沉淀，Zn2＋不能产生沉淀，根据表格中的数据，pH的范围是3.2≤pH<5.8。

答案为ac；3.2≤pH<5.8。