Question

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。

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

(1)常温下NaHA溶液的pH________(填选项字母)，原因是________。

A．大于7                                B．小于7

C．等于7                                D．无法确定

(2)某温度下，若向0.1 mol·L^－1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L^－1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。

A．c(H^＋)·c(OH^－)＝1.0×10^－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^－1

(3)已知常温下H₂A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca^2＋(aq)＋A^2－(aq)　ΔH>0。若要使该溶液中Ca^2＋浓度变小，可采取的措施有________(填选项字母)。

A．升高温度                             B．降低温度

C．加入NH₄Cl晶体                        D．加入Na₂A固体

Ⅱ.含有Cr₂O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

Cr₂OCr^3＋、Fe^3＋Cr(OH)₃、Fe(OH)₃

(1)该废水中加入绿矾和H^＋，发生反应的离子方程式为___________。

(2)若处理后的废水中残留的c(Fe^3＋)＝2.0×10^－13 mol·L^－1，则残留的Cr^3＋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 1

解析　H₂A在水中的一级电离进行完全，则HA^－不水解只电离，故NaHA溶液呈酸性。HA^－在水中部分电离，0.1 mol·L^－1的NaHA溶液中c(H^＋)小于0.1 mol·L^－1，加入0.1 mol·L^－1 KOH溶液至溶液呈中性时消耗的KOH溶液体积小于NaHA溶液体积，则混合溶液中c(Na^＋)>c(K^＋)；由电荷守恒知，c(Na^＋)＋c(K^＋)＋c(H^＋)＝c(HA^－)＋2c(A^2－)＋c(OH^－)，且c(H^＋)＝c(OH^－)，则c(Na^＋)＋c(K^＋)＝c(HA^－)＋2c(A^2－)；水的离子积与温度有关；c(Na^＋)＋c(K^＋)＝0.1 mol·L^－1。降温、增大c(A^2－)都能使平衡CaA(s)Ca^2＋(aq)＋A^2－(aq)左移。废水中加入绿矾和H^＋，根据流程图，可知发生的是氧化还原反应，配平即可。c(Cr^3＋)/c(Fe^3＋)＝[c(Cr^3＋)·c³(OH^－)]/[c(Fe^3＋)·c³(OH^－)]＝K_sp[Cr(OH)₃]/K_sp[Fe(OH)₃]＝1.5×10⁷，故c(Cr^3＋)＝3.0×10^－6 mol·L^－1。

答案　Ⅰ.(1)B　NaHA只能发生电离，不能发生水解

(2)BC

(3)BD

Ⅱ.(1)Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

(2)3.0×10^－6 mol·L^－1