Question

（本小题满分14分）

I.H₂A在水中存在以下平衡：H₂A H⁺ ＋HA^- ，HAH⁺ ＋A^2- 。

（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为_____________。

（2）常温时，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是_____________。

A．c(Na⁺ )＞c(K⁺ )     B．c(H ⁺)•c(OH )＝1×10^-14

C．c(Na⁺ )＝c(K⁺ )     D．c(Na⁺ )＋c(K⁺ )＝c(HA )＋c(A^2-   )

（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)＋A^2- (aq)

滴加少量Na₂A固体， c(Ca²⁺ )_____________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______________。

Ⅱ.含有Cr₂O₇^2-  的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L  的Cr₂O₇ 。为使废水能达标排放，作如下处理：

（1）该废水中加入FeSO₄·7H₂O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：_____________。

（2）欲使25 L该废水中Cr₂O₇ 转化为Cr³⁺，理论上需要加入_____________g FeSO₄·7H₂O。

（3）若处理后的废水中残留的 c(Fe  )＝1×10^-13mol/L  ，则残留的 Cr³⁺ 的浓度为____________。（已知：Ksp[Fe(OH)₃]≈1.0×10^-38mol,/L  ，Ksp[Cr(OH)₃]≈1.0×10^-31 mol/L ）

Answer

I.（1）c(Na+)>c(HA-)> c（H+） >c（A2-）>c（OH-）（2）AB（3）减小 加少量Na2A固体，A2-浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动，所以c（Ca2+）减小 Ⅱ（1）Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O（2）166.8（3）1×10－6mol·L－1

【解析】

试题分析：I.（1）因为钠离子不水解，HA-既水解又电离，所以c(Na+)>c(HA-)，因为NaHA溶液显酸性，所以HA- 的电离大于水解，又因为水电离也能产生H+，所以c（H+） >c（A2-），水的电离很微弱，OH-浓度很小，所以c（A2- ）>c（OH-）。综上，c(Na+)>c(HA-)> c（H+） >c（A2-）>c（OH-）；（2）A、NaHA溶液呈酸性，Na2A溶液呈碱性，向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量，所以同一混合溶液中c（Na+）＞c（K+），正确；B、水的离子积常数与温度有关，常温时，，水的离子积常数.c(H +)•c(OH )＝1×10-14，正确；C、NaHA溶液呈酸性，Na2A溶液呈碱性，向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量，所以同一混合溶液中c（Na+）＞c（K+），错误；D、溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，溶液呈中性，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以c（Na+）+c（K+）=c（HA-）+2c（A2-），错误。综上，答案AB。（3）加少量Na2A固体，A2-浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动，所以c（Ca2+）减小。 Ⅱ（1）Cr2O72-有较强氧化性，FeSO4·7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，根据守恒元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O；（2）根据关系式Cr2O72-～2Cr3+～6FeSO4•7H2O，理论上需要加入n（FeSO4•7H2O）=6n（Cr2O72-）=25L×4.00×10-3 mol/L×6=0.6mol，所以m（FeSO4•7H2O）=0.6mol×278 g/mol=166.8g。（3）根据Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38 mol/L和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31 mol/L 可知，所以当c(Fe3+)＝1×10－13mol·L－1时，Cr3+的浓度为1×10－6mol·L－1。

【考点定位】弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐类水解的原理、难溶电解质的溶解平衡

【名师点睛】离子浓度大小的比较是个重要的知识点，是难点之一，也是高考热点。对于这个知识点的许多概念，以及比较离子浓度大小的方法和技巧，很多同学掌握不好，需要从实质上总结归纳。 一、强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的离子浓度大小的比较。 盐溶液中弱碱阳离子或弱酸根离子和水电离生成的OH-或H+结合成难电离的弱碱或弱酸，使溶液中弱碱阳离子或弱酸根离子浓度略小。二、要想比较这一类混合溶液中离子浓度的大小，首先要弄清混合溶液中，弱根离子的水解程度和弱电解质的电离程度谁占优势。