Question

铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途，试回答下列问题．
（1）二氧化氯（C10₂）已逐步代替C1₂用于自来水处理，用C10₂处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（C10₂^-）．已知：25℃时Ka（HCl0）=3.2×10^-8，Ksp（HClO₂）=1.0×10^-2，则酸性强弱关系为

 

；在pH=5的上述处理过的饮用水中

c(ClO2-)

c(HClO2)

=

 

．若饮用水中C10₂^-的含量超标，可向其中加入适量的Fe²⁺将C10₂^-还原成Cl^一，写出酸性条件下该反应的离子方程式：

 

．
（2）①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺浓度均为0.1mol/l，如图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系，现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，溶液中存在的金属阳离子为

 

．（当溶液中金属离子浓度≤10^-5mol/l时，可认为沉淀完全）
②从图中数据计算可得Fe（OH）₂的溶度积Ksp[Fe（OH）₂]

 

．
（3）Na₂S是常用的沉淀剂．某工业污水中含有等浓度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是

 

；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10^-5m01/l），此时的S^2一的浓度为

 

．
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

考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：

分析：（1）电离平衡常数越大酸性越强；依据电离平衡常数计算式计算得到比值；
（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象可知易生成Fe（OH）₃沉淀；
②根据Ksp[Fe（OH）₂]=c（Fe²⁺）×c²（OH^-）计算；
（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀；根据溶度积计算S^2-的浓度．

解答： 解：（1）电离平衡常数越大酸性越强，已知：25℃时Ka（HCl0）=3.2×10^-8，Ksp（HClO₂）=1.0×10^-2，则酸性强弱关系为HClO₂ ＞HCl0；在pH=5的上述处理过的饮用水中，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；若饮用水中C10₂^-的含量超标，可向其中加入适量的Fe²⁺将C10₂^-还原成Cl^一，写出酸性条件下该反应的离子方程式：4Fe²⁺+ClO₂^-+4H⁺=4Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
故答案为：HClO₂ ＞HCl0；10³；4Fe²⁺+ClO₂^-+4H⁺=4Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象可知易生成Fe（OH）₃沉淀，溶液中存在的金属阳离子为Cu²⁺、Fe²⁺，
故答案为：Cu²⁺、Fe²⁺；
②由图象可知：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，
故答案为：1.0×10^-17；
（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，
Fe²⁺最后沉淀，沉淀完全时该浓度为10^-5mol?L^-1，此时的S^2-的浓度为

6.3×10-18

10-5

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

点评：本题考查了元素化合物性质分析，溶度积常数计算，沉淀转化实质理解应用，电离平衡常数概念的分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．