Question

常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn²⁺ 或Zn（OH）₄^2-（配离子）物质的量浓度的对数（假设Zn²⁺离子浓度为10^-5mol?L^-1时，Zn²⁺离子已沉淀完全）．下列说法正确的是（　　）

A．从图中数据计算可得Zn（OH）₂的溶度积K_sp=10^-17

B．pH＜12的溶液中不存在Zn（OH）₄^2-

C．某废液中含Zn²⁺离子，沉淀Zn²⁺离子可以控制溶液pH的范围是8～12

D．向1L 1mol?L^-1ZnC1₂溶液中加入NaOH固体至pH=7，需NaOH 2mol

Answer 1

分析：A．K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）；
B．pH＜12的溶液中存在Zn（OH）₄^2-，只是物质的量浓度小于10^-5mol?L^-1；
C．为提取Zn²⁺可将Zn²⁺转化为Zn（OH）₂沉淀，根据图象确定此时控制溶液的pH范围为；
D．根据图象知，pH=7时，c（Zn²⁺）=10^-3mol/L，根据反应的锌离子的物质的量计算需要的氢氧化钠的物质的量．

解答：解：A．Zn²⁺离子浓度为10^-5mol?L^-1时，Zn²⁺离子已沉淀完全，当溶液的pH=8.0时，c（Zn²⁺）=10^-5 mol?L^-1，c（OH^-）=10^-6 mol?L^-1，K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）=10^-5?（10^-6）²=10^-17，故A正确；
B．pH＜12的溶液中存在Zn（OH）₄^2-，只是物质的量浓度小于10^-5mol?L^-1时，可以认为Zn（OH）₄^2-不存在，故B错误；
C．根据图象知，溶液的pH范围为8＜pH＜12时，溶液中锌离子浓度小于10^-5 mol?L^-1，可以近似认为锌离子不存在，故C正确；
D．根据图象知，pH=7时，C（Zn²⁺）=10^-3mol/L，即只有部分锌离子生成氢氧化锌沉淀，则加入的n（NaOH）＜2n（ZnCl₂），故D错误；
故选AC．

点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡，难度不大，易错选项是A，注意：计算氢氧化锌的溶度积时，往往往往容易直接把溶液的pH当作氢氧根离子浓度来计算，为易错点．