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12.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++A2-
(1)NaHA溶液无法确定(选填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“无法确定”).
(2)某温度下,0.1mol/L的NaHA溶液,下列关系中,一定正确的是D.
A.c(H+)•c(OH-)=1×10-14B.c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-
C.c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)D.c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)
(3)已知常温下,H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)?Ca2+(aq)+A2-(aq)△H>0.
①降低温度时,Ksp减小(填“增大”、“减小”或“不变”,下同).
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)增大.
③测得25℃时,CaA的Ksp为2.0×10-11,常温下将10g CaA固体投入100mL CaCl2溶液中,充分搅拌后仍有固体剩余,测得溶液中c(Ca2+)=0.1mol/L,则溶液中c(A2-)=2×10-10mol/L
II.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
CrO42-$→_{①转化}^{H+}$Cr2O72-$→_{②还原}^{Fe_{2}+}$Cr3+$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显色.
(2)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要6mol的FeSO4•7H2O.
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)?Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至.

分析 I.(1)H2A在溶液中部分电离属于弱酸,HA-的水解程度与电离程度关系不确定;
(2)A.Kw与温度有关;
B.根据电荷守恒分析;
C.HA-的水解程度与电离程度关系不确定;
D.根据物料守恒分析;
(3)①降低温度,抑制难溶物的电离,导致溶度积常数变小;
②加盐酸,促进难溶盐的电离,使平衡向正反应方向移动;
③根据Ksp=c(Ca2+)×c(A2-)以及钙离子的浓度计算;
II.(1)根据外界条件对平衡的影响来确定平衡移动方向,从而确定离子浓度大小和溶液颜色变化;
(2)根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算;
(3)根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算.

解答 解:I.(1)H2A在溶液中部分电离属于弱酸,HA-的水解程度与电离程度关系不确定,所以NaHA溶液的酸碱性不能确定;
故答案为:无法确定;
(2)A.Kw与温度有关,温度不知道,所以c(H+)•c(OH-)的值不确定,故A错误;
B.溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),故B错误;
C.HA-的水解程度与电离程度关系不确定,c(A2-)与c(H2A)的大小关系不确定,故C错误;
D.0.1mol/L的NaHA溶液中,物料守恒为:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),故D正确;
故答案为:D;
(3)①降低温度,抑制难溶物的电离,所以导致溶度积常数变小.
故答案为:减小.
②加盐酸,促进难溶盐的电离,使平衡向正反应方向移动,所以钙离子浓度增大.
故答案为:增大;
③已知溶液中c(Ca2+)=0.1mol/L,Ksp=c(Ca2+)×c(A2-)=2.0×10-11,则c(A2-)=$\frac{2×1{0}^{-11}}{0.1}$mol/L=2.0×10-10mol/L,
故答案为:2.0×10-10
II(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,
故答案为:橙;
(2)根据电子得失守恒:n(Cr2O72-)×6=n(FeSO4•7H2O)×1,n(FeSO4•7H2O)=$\frac{1mol×6}{1}$=6mol,
故答案为:6;
(3)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)=$\root{3}{\frac{1{0}^{-32}}{1{0}^{-5}}}$=10-9 mol/L,c(H+)═$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5;
故答案为:5.

点评 本题考查了盐溶液酸碱性的判断、溶液中离子浓度的关系、难溶物溶解平衡及其计算,题目难度中等,注意掌握判断溶液中离子浓度大小的常用方法,明确电荷守恒、物料守恒的含义及有关难溶物溶度积计算方法.

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(3)工业上利用如图2装置制备氯气:已知左侧原电池的工作原理为:2Na2S2+NaBr3$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$Na2S4+3NaBr
①用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑;
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A.1.5B.3.7    C.9.7    D.氨水   E.氢氧化锶粉末   F.碳酸钠晶体
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