Question

2．弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡．根據(jù)要求回答問題
（1）生活中明礬常作凈水劑，其凈水的原理是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用離子方程式表示）．
（2）常溫下，取0.2mol•L^-1 HCl溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合，測得混合溶液后的pH=5．寫出MOH的電離方程式：MOH?M⁺+OH^-．
（3）0.1mol/L的NaHA溶液中，已知有關(guān)粒子濃度由大到小的順序為：
c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H₂A）＞c（A^2-）
①該溶液中c（H⁺）＜c（OH^-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②作出上述判斷的依據(jù)是NaHA溶液顯堿性，說明其電離程度小于水解程度（用文字解釋）．
（4）含Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10^-3 mol•L^-1的Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$．為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進行如下處理：Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$$→_{（Ⅰ）}^{綠礬、H+}$Cr³⁺、Fe³⁺$→_{（Ⅱ）}^{石灰石}$Cr（OH）₃、Fe（OH）₃
①綠礬化學(xué)式為FeSO₄•7H₂O．反應(yīng)（I）的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
②若處理后的廢水中c（Cr³⁺）=3.0×10^-6 mol•L^-1，則廢水中c（Fe³⁺）=2×10^-13 mol•L^-1．（K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31）

Answer 1

分析 （1）明礬中含有鋁離子，易水解生成氫氧化鋁膠體，膠體吸附水中的懸浮物而凈水；
（2）室溫下取0.2mol•L^-1HCl溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測得混合溶液的pH=6，說明得到的鹽是強酸弱堿鹽；
（3）NaHA溶液中，HA^-離子既電離也水解，測得溶液顯堿性，說明其電離程度小于水解程度；
（4）①酸性條件下，Cr₂O₇^2-具有強氧化性，亞鐵離子具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鉻離子和鐵離子；
②根據(jù)氫氧化鐵、氫氧化鉻的溶度積進行計算．

解答 解：（1）明礬溶于水電離出鋁離子，鋁離子易水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物而凈水，所以明礬能凈水，離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）等體積等濃度的鹽酸和MOH恰好反應(yīng)生成鹽，得到的鹽溶液呈酸性，說明該鹽是強酸弱堿鹽，弱堿電離可逆，其電離方程式為：MOH?M⁺+OH^-，
故答案為：MOH?M⁺+OH^-；
（3）①NaHA溶液中，HA^-離子既電離也水解，電離產(chǎn)生A^2-，水解生成H₂A，由于c（H₂A）＞c（A^2-），說明其電離程度小于水解程度，溶液呈堿性，c（H⁺）＜c（OH^-），
故答案為：堿性；
②NaHA溶液中，HA^-離子既電離也水解，電離產(chǎn)生A^2-，水解生成H₂A，溶液顯堿性，說明其電離程度小于水解程度，
故答案為：NaHA溶液顯堿性，說明其電離程度小于水解程度；
（4）①酸性條件下，Cr₂O₇^2-具有強氧化性，亞鐵離子具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鉻離子和鐵離子，離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②若處理后的廢水中殘留的c（Cr³⁺）=3.0×10^-6 mol•L^-1，K_sp[Cr（OH）₃]=c（Cr³⁺）c³（OH^-）=6.0×10^-31，則c³（OH^-）=2×10^-25mol/L，則殘留的Fe³⁺的濃度為K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）c³（OH^-）=4.0×10^-38 ，帶入解得c（Cr³⁺）=2×10^-13mol•L^-1，
故答案為：2×10^-13．

點評 本題考查較綜合，涉及難溶物的溶解平衡、離子濃度大小比較等知識點，題目難度中等，根據(jù)溫度、電解質(zhì)溶液對難溶物性質(zhì)的影響和電荷守恒、物料守恒來分析解答即可，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．