Question

12．弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類(lèi)的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡．
I．已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．
（1）NaHA溶液無(wú)法確定（選填“顯酸性”、“顯堿性”、“顯中性”或“無(wú)法確定”）．
（2）某溫度下，0.1mol/L的NaHA溶液，下列關(guān)系中，一定正確的是D．
A．c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）
C．c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（A^2-）＞c（H₂A）D．c（Na⁺）=c（HA^-）+c（A^2-）+c（H₂A）
（3）已知常溫下，H₂A的鈣鹽（CaA）飽和溶液中存在以下平衡：CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0．
①降低溫度時(shí)，K_sp減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”，下同）．
②滴加少量濃鹽酸，c（Ca²⁺）增大．
③測(cè)得25℃時(shí)，CaA的K_sp為2.0×10^-11，常溫下將10g CaA固體投入100mL CaCl₂溶液中，充分?jǐn)嚢韬笕杂泄腆w剩余，測(cè)得溶液中c（Ca²⁺）=0.1mol/L，則溶液中c（A^2-）=2×10-10mol/L
II．工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理．常用的處理方法有還原沉淀法，該法的工藝流程為：
CrO₄^2-$→_{①轉(zhuǎn)化}^{H+}$Cr₂O₇^2-$→_{②還原}^{Fe_{2}+}$Cr³⁺$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr（OH）₃
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯色．
（2）第②步中，還原1mol Cr₂O₇^2-離子，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）
常溫下，Cr（OH）₃的溶度積K_sp=c（Cr³⁺）•c³（OH^-）=10^-32，要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至．

Answer 1

分析 I．（1）H₂A在溶液中部分電離屬于弱酸，HA^-的水解程度與電離程度關(guān)系不確定；
（2）A．Kw與溫度有關(guān)；
B．根據(jù)電荷守恒分析；
C．HA^-的水解程度與電離程度關(guān)系不確定；
D．根據(jù)物料守恒分析；
（3）①降低溫度，抑制難溶物的電離，導(dǎo)致溶度積常數(shù)變小；
②加鹽酸，促進(jìn)難溶鹽的電離，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
③根據(jù)K_sp=c（Ca²⁺）×c（A^2-）以及鈣離子的濃度計(jì)算；
II．（1）根據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響來(lái)確定平衡移動(dòng)方向，從而確定離子濃度大小和溶液顏色變化；
（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒來(lái)計(jì)算；
（3）根據(jù)溶度積常數(shù)以及水的離子積常數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：I．（1）H₂A在溶液中部分電離屬于弱酸，HA^-的水解程度與電離程度關(guān)系不確定，所以NaHA溶液的酸堿性不能確定；
故答案為：無(wú)法確定；
（2）A．Kw與溫度有關(guān)，溫度不知道，所以c（H⁺）•c（OH^-）的值不確定，故A錯(cuò)誤；
B．溶液中電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）+c（OH^-），故B錯(cuò)誤；
C．HA^-的水解程度與電離程度關(guān)系不確定，c（A^2-）與c（H₂A）的大小關(guān)系不確定，故C錯(cuò)誤；
D．0.1mol/L的NaHA溶液中，物料守恒為：c（Na⁺）=c（HA^-）+c（A^2-）+c（H₂A），故D正確；
故答案為：D；
（3）①降低溫度，抑制難溶物的電離，所以導(dǎo)致溶度積常數(shù)變�。�
故答案為：減小．
②加鹽酸，促進(jìn)難溶鹽的電離，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以鈣離子濃度增大．
故答案為：增大；
③已知溶液中c（Ca²⁺）=0.1mol/L，K_sp=c（Ca²⁺）×c（A^2-）=2.0×10^-11，則c（A^2-）=$\frac{2×1{0}^{-11}}{0.1}$mol/L=2.0×10^-10mol/L，
故答案為：2.0×10^-10；
II（1）c（H⁺）增大，平衡2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O右移，溶液呈橙色，
故答案為：橙；
（2）根據(jù)電子得失守恒：n（Cr₂O₇^2-）×6=n（FeSO₄•7H₂O）×1，n（FeSO₄•7H₂O）=$\frac{1mol×6}{1}$=6mol，
故答案為：6；
（3）當(dāng)c（Cr³⁺）=10^-5mol/L時(shí)，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應(yīng)調(diào)至5；
故答案為：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽溶液酸堿性的判斷、溶液中離子濃度的關(guān)系、難溶物溶解平衡及其計(jì)算，題目難度中等，注意掌握判斷溶液中離子濃度大小的常用方法，明確電荷守恒、物料守恒的含義及有關(guān)難溶物溶度積計(jì)算方法．