Question

下表是不同温度下水的离子积常数：

温度/℃	25	T2
水的离子积常数	1×10^－14	1×10^－12

试回答以下问题：

（1）T₂℃时，将pH＝11的苛性钠溶液V₁ L与pH＝1的稀硫酸V₂ L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V₁∶V₂＝__________，此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是                  _________   。

（2）25℃时，用0.01mol/LNaOH溶液滴定0.02mol/L 的硫酸，中和后加蒸馏水稀释到5mL，若滴定时终点判断有误差；①多加了1滴NaOH溶液②少加1滴NaOH溶（设1滴为0.05mL），则①和②溶液中c(OH^－)之比是             。

（3）25℃时，0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH为8，同浓度的NaAlO₂溶液的pH为11。将两种溶液等体积混合，可能发生的现象__      _     其主要原因是(用离子方程式表示)                      _。

（4）含有Cr₂O₇^2－的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O₇^2－。为使废水能达标排放，做如下处理：Cr₂O₇^2－Cr^3＋、Fe^3＋Cr(OH)₃、Fe(OH)₃。欲使10 L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr^3＋，则理论上需要加入________g FeSO₄·7H₂O。若处理后的废水中残留的c(Fe^3＋)＝2×10^－13 mol·L^－1，则残留的Cr^3＋的浓度为________mol·L^－1(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Cr(OH)₃]＝6.0×10^－31)。

Answer

（1）9∶11，c(Na＋)>c(SO42—)>c(H＋)>c(OH－)；（2）4×106 ：1

（3）白色沉淀，HCO3-+AlO2— +H2O＝Al(OH)3↓+CO32－（4）83.4 3×10－6

【解析】

试题分析：（1）根据题给信息知T2℃时，水的离子积为1×10-12，pH=11的苛性钠溶液，设体积为V1，溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L；pH=1的硫酸溶液，设体积为V2，氢离子浓度为0.1mol/L，所得混合溶液的pH=2，说明稀硫酸过量，所以有(0.1mol/LV1-0.1mol/LV2) /(V1+V2) =0.01mol/L，解得V1：V2=9：11；硫酸过量溶液显酸性，则溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是c(Na＋)>c(SO42—)>c(H＋)>c(OH－)。

（2）①中c(OH－)=0.01mol/L×5×10-5L÷0.005L=1×10-4mol/L，

②中c(H＋)=0.02mol/L×2×5×10-5L÷0.005L=4×10-4mol/L，溶液中c(OH－)=2.5×10-11mol/L，则①和②溶液中c(OH－)之比=1×10-4mol/L：2.5×10-11mol/L=4×10-6:1。

（3）25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8，同浓度的NaAlO2溶液的pH为11，则AlO2-结合H＋的能力大于CO32-结合H＋的能力，故将两种溶液等体积混合，可能发生的现象生成白色沉淀，其主要原因是HCO3-+AlO2— +H2O＝Al(OH)3↓+CO32－。

（4 ）Cr2O72－具有强氧化性，Fe2+有还原性，二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cr3＋、Fe3＋，离子方程式为：Cr2O72－ + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，10 L含5.00×10－3 mol·L－1的Cr2O的废水中Cr2O的物质的量为10 L×5.00×10－3 mol·L－1=0.05mol，根据反应方程式知消耗FeSO4·7H2O的物质的量为0.3mol，质量为0.3mol × 278 g/mol = 83.4g；Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3＋)c3（OH－） = 4.0 × 10－38， c(Fe3＋) ＝ 2 × 10－13 mol·L－1，则c3（OH－） = 2.0 × 10－25，Ksp[Cr(OH) 3] ＝ c(Cr3＋)c3（OH－） = 6.0 × 10－31，则残留的Cr3＋的浓度为3×10－6 mol·L－1。

考点：考查溶液的酸碱性、盐类的水解和沉淀溶解平衡。