Question

3£®ï®Àë×Óµç³ØÊÇÄ¿Ç°¾ßÓÐ×î¸ß±ÈÄÜÁ¿µÄ¶þ´Îµç³Ø£®LiFePO₄¿É¼«´óµØ¸ÄÉƵç³ØÌåϵµÄ°²È«ÐÔÄÜ£¬ÇÒ¾ßÓÐ×ÊÔ´·á¸»¡¢Ñ­»·ÊÙÃü³¤¡¢»·¾³ÓѺõÈÌص㣬ÊÇï®Àë×Óµç³ØÕý¼«²ÄÁϵÄÀíÏëÑ¡Ôñ£®Éú²úLiFePO₄µÄÒ»ÖÖ¹¤ÒÕÁ÷³ÌÈçͼ1£º

ÒÑÖªKap£º£¨FePO₄•xH₂O£©=1.0¡Á10^-15£¬Kap[Fe£¨OH£©₃]=4.0¡Á10^-30
»Ø´ðÏÂÁÐÎÊÌ⣺
£¨1£©ÔںϳÉÏõËáÌúʱ£¬²½ÖèIÖÐpHµÄ¿ØÖÆÊǹؼü£®Èç¹ûpH£¼1.9£¬Fe³⁺³Áµí²»ÍêÈ«£¬Ó°Ïì²úÁ¿£»Èç¹ûpH£¾3.0£¬Ôò¿ÉÄÜ´æÔÚµÄÎÊÌâÊÇÉú³ÉFe£¨OH£©₃ÔÓÖÊ£¬Ó°ÏìÁ×ËáÌúµÄ´¿¶È£®
£¨2£©²½ÖèIIÖУ¬Ï´µÓÊÇΪÁ˳ýÈ¥FePO₄•xH₂O±íÃ渽×ŵÄNO₃^-¡¢NH₄⁺¡¢H⁺µÈÀë×Ó
£¨3£©È¡3×éFePO₄•xH₂OÑùÆ·£¬¾­¹ý¸ßγä·ÖìÑÉÕ²âÆä½á¾§Ë®º¬Á¿£¬ÊµÑéÊý¾ÝÈç±í£º

ʵÑéÐòºÅ	1	2	3
¹ÌÌåʧÖØÖÊÁ¿·ÖÊý	19.9%	20.1%	20.0%

¹ÌÌåʧÖØÖÊÁ¿·ÖÊý=£¨ÑùÆ·ÆðʼÖÊÁ¿-Ê£Óà¹ÌÌåÖÊÁ¿£©/ÑùÆ·ÆðʼÖÊÁ¿100%£¬Ôòx=2.1£¨±£ÁôÖÁ0.1£©£®
£¨4£©²½ÖèIIIÖÐÑÐÄ¥µÄ×÷ÓÃÊÇʹ·´Ó¦Îï»ìºÏ¾ùÔÈ£¬Ôö´ó·´Ó¦ËÙÂÊ£¬Ìá¸ß·´Ó¦²úÂÊ£®
£¨5£©ÔÚ²½ÖèIVÖÐÉú³ÉÁËLiFePO₄¡¢CO₂ºÍH₂O£¬ÔòÑõ»¯¼ÁÓ뻹ԭ¼ÁµÄÎïÖʵÄÁ¿Ö®±ÈΪ24£º1£®
£¨6£©H₃PO₄ÊÇÈýÔªËᣬͼ2ÊÇÈÜÒºÖк¬Á×΢Á£µÄÎïÖʵÄÁ¿·ÖÊý£¨¦Ä£©ËæpH±ä»¯Ê¾Òâͼ£®ÔòPO₄^2-µÚÒ»²½Ë®½âµÄË®½â³£ÊýK₁µÄ±í´ïʽΪ$\frac{c£¨O{H}^{-}£©c£¨HP{{O}_{4}}^{2-}£©}{c£¨P{{O}_{4}}^{3-}£©}$£¬K₁µÄÊýÖµ×î½Ó½üB   £¨Ìî×Öĸ£©£®
A.10^-12.4                 B.10^-1.6                  C.10^-7.2                        D.10^-4.2£®

Answer 1

·ÖÎö Á×ËáºÍÏõËáÌúÈÜÒºÖмÓÈ백ˮµ÷½ÚÈÜÒºPHÖµ2-3Ä¿µÄÊÇÉú³ÉÁ×ËáÌú£¬¹ýÂË¡¢Ï´µÓ¡¢¸ÉÔïµÃµ½FePO₄•xH₂O£¬¼ÓÈëÆÏÌÑÌǺÍÁ×Ëáï®ÑÐÄ¥¡¢¸ÉÔïÔÚÓÐë²ÆøµÄ×°ÖÃÖиßÎÂìÑÉյõ½LiFePO₄£¬
£¨1£©pH£¾3.0£¬Éú³ÉÇâÑõ»¯Ìú³Áµí£»
£¨2£©³Áµí±íÃæÕ´ÓÐÏõËá¸ùÀë×Ó¡¢ï§¸ùÀë×ÓºÍÇâÀë×ӵȣ»
£¨3£©Í¼±íÖйÌÌåʧÖØÖÊÁ¿·ÖÊýµÄƽ¾ùÖµ=$\frac{19.9%+20.1%+20.0%}{3}$=20.0%£¬½áºÏ»¯Ñ§Ê½¼ÆË㣻
£¨4£©²½ÖèIIIÖÐÑÐÄ¥µÄ×÷ÓÃÊdzä·Ö»ìºÏÎïÖÊÔö´ó½Ó´¥Ãæ»ý£»
£¨5£©ÔÚ²½ÖèIVÖÐÉú³ÉÁËLiFePO₄¡¢CO₂ºÍH₂O£¬Ð´³ö»¯Ñ§·½³ÌʽÅäƽºó½áºÏµç×ÓÊغã¼ÆË㣻
£¨6£©H₃PO₄ÊÇÈýÔªËᣬÔòPO₄^2-µÚÒ»²½Ë®½âµÄÀë×Ó·½³ÌʽΪ£ºPO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-£¬¾Ý´Ëд³öË®½â³£ÊýK₁µÄ±í´ïʽ£¬½áºÏͼÏó¼ÆËãK₁£®

½â´ð ½â£ºÁ×ËáºÍÏõËáÌúÈÜÒºÖмÓÈ백ˮµ÷½ÚÈÜÒºPHÖµ2-3Ä¿µÄÊÇÉú³ÉÁ×ËáÌú£¬¹ýÂË¡¢Ï´µÓ¡¢¸ÉÔïµÃµ½FePO₄•xH₂O£¬¼ÓÈëÆÏÌÑÌǺÍÁ×Ëáï®ÑÐÄ¥¡¢¸ÉÔïÔÚÓÐë²ÆøµÄ×°ÖÃÖиßÎÂìÑÉյõ½LiFePO₄£¬
£¨1£©²½ÖèIÖÐpHµÄ¿ØÖÆÊǹؼü£®Èç¹ûpH£¼1.9£¬Fe³⁺³Áµí²»ÍêÈ«£¬Ó°Ïì²úÁ¿£»Èç¹ûpH£¾3.0£¬Ôò¿ÉÄÜ´æÔÚµÄÎÊÌâÊÇ£ºÉú³ÉFe£¨OH£©₃ÔÓÖÊ£¬Ó°ÏìÁ×ËáÌúµÄ´¿¶È£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºÉú³ÉFe£¨OH£©₃ÔÓÖÊ£¬Ó°ÏìÁ×ËáÌúµÄ´¿¶È£»
£¨2£©²½ÖèIIÖУ¬Ï´µÓÊÇΪÁ˳ýÈ¥FePO₄•xH₂O±íÃ渽×ŵÄNO₃^-¡¢NH₄⁺¡¢H⁺£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºNO₃^-¡¢NH₄⁺¡¢H⁺£»
£¨3£©Í¼±íÖйÌÌåʧÖØÖÊÁ¿·ÖÊýµÄƽ¾ùÖµ=$\frac{19.9%+20.1%+20.0%}{3}$=20.0%£¬$\frac{18x}{151+18x}$¡Á100%=20%£¬
x=2.1£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º2.1£»
£¨4£©²½ÖèIIIÖÐÑÐÄ¥µÄ×÷ÓÃʹ·´Ó¦Îï»ìºÏ¾ùÔÈ£¬Ôö´ó·´Ó¦ËÙÂÊ£¬Ìá¸ß·´Ó¦²úÂÊ£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºÊ¹·´Ó¦Îï»ìºÏ¾ùÔÈ£¬Ôö´ó·´Ó¦ËÙÂÊ£¬Ìá¸ß·´Ó¦²úÂÊ£»
£¨5£©ÔÚ²½ÖèIVÖÐÉú³ÉÁËLiFePO₄¡¢CO₂ºÍH₂O£¬·´Ó¦µÄ»¯Ñ§·½³ÌʽΪ£º24FePO₄+C₆H₁₂O₆+12Li₂CO₃=24LiFePO₄+18CO₂+6H₂O£¬ÔòÑõ»¯¼ÁÓ뻹ԭ¼ÁµÄÎïÖʵÄÁ¿Ö®±ÈΪ24£º1£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º24£º1£»
£¨6£©H₃PO₄ÊÇÈýÔªËᣬÔòPO₄^2-µÚÒ»²½Ë®½âµÄÀë×Ó·½³ÌʽΪ£ºPO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-£¬Ë®½â³£ÊýK₁µÄ±í´ïʽ=$\frac{c£¨O{H}^{-}£©c£¨HP{{O}_{4}}^{2-}£©}{c£¨P{{O}_{4}}^{3-}£©}$£¬Í¼ÏóÖпÉÖªc£¨PO₄^3-£©=c£¨HPO₄^2-£©Ê±£¬PH=12.4£¬Ôòc£¨OH^-£©=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12.4}}$=10^-1.6mol/L£¬¹ÊÑ¡B£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º$\frac{c£¨O{H}^{-}£©c£¨HP{{O}_{4}}^{2-}£©}{c£¨P{{O}_{4}}^{3-}£©}$£»B£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²éÁËÎïÖÊ·ÖÀëÌá´¿¡¢ÎïÖÊÐÔÖÊ¡¢³ýÔÓ·½·¨ºÍÀë×ÓÅжϡ¢Æ½ºâ³£Êý¼ÆËãµÈ֪ʶµã£¬ÕÆÎÕ»ù´¡ÊǽâÌâ¹Ø¼ü£¬ÌâÄ¿ÄѶÈÖеȣ®