Question

难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种。

(1)已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋＋HA^－，HA^－H^＋＋A^2－。常温下CaA的饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca^2＋(aq)＋A^2－(aq)　ΔH>0，则该饱和溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)，将溶液放入冰水浴中，则CaA的K_sp将_____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)________。

(2)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）碱 减小 增大 (2)83.4 3×10－6

【解析】

试题分析：（1）由H2A的电离方程式可知H2A为弱酸，CaA水解呈碱性，CaA（s）Ca2+（aq）+A2-（aq）△H＞0为吸热过程，降温平衡逆向移动，加入盐酸，可生成HA-、H2A，则促进CaA的溶解，c（Ca2+）增大；

（2）某工厂废水中含5.00×10－3 mol·L－1的Cr2O72－，n（Cr2O72－）=10L×5.00×10-3mol/L=5.00×10-2mol，依据氧化还原反应离子方程式：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，得到n（Fe2+）=5.00×10-2mol×6=0.3mol，需要FeSO4•7H2O质量=0.3mol×278g/mol=83.4g；若处理后的废水中残留的c（Fe3+）=2×10-13mol•L-1，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）c3（OH-）=4.0×10-38，计算得到c3（OH-）=2×10-25mol/L，则残留的Cr3+的浓度为Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）c3（OH-）=6.0×10-31 ，c（Cr3+）=3×10-6mol•L-1。

【考点定位】本题主要是考查难溶物的溶解平衡、氧化还原反应的计算等知识点

【名师点晴】该题难度较大，根据温度、电解质溶液对难溶物性质的影响和守恒的角度解答即可。注意溶解平衡的灵活应用，关于沉淀的生成、溶解和转化的判断可通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积Qc与Ksp的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。