(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。I、已知H2A在水中存在以下平衡：H2AH＋+HA－，HA－H＋+A2－。⑴NaH

题文

(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。
I、已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A

H^＋+HA^－，HA^－

H^＋+A^2－。
⑴NaHA溶液的pH      (填大于、小于或等于) Na₂A溶液的pH。
⑵某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是       。
a．c(H^＋)·c(OH^－)＝1×10^―14          b．c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)
c．c(Na^＋)＞c(K^＋)                    d．c(Na^＋)+c(K^＋)＝0.05 mol/L
⑶已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：
CaA(s)

Ca^2＋(aq)+A^2－(aq)  △H＞0。
①降低温度时，K_sp           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
II、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，作如下处理：



（1）该废水中加入绿矾(FeSO₄·7H₂O)和H⁺，发生反应的离子方程式为：              。
（2）欲使10L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr³⁺，理论上需要加入    g FeSO₄·7H₂O。
（3）若处理后的废水中残留的c(Fe³⁺)＝2×10^－13mol·L^－1，则残留的Cr³⁺的浓度为    。(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38  K_sp[Cr(OH)₃]＝6.0×10^－31)

题型：未知 难度：其他题型

答案

I⑴小于（2分）⑵bc（2分）⑶①减小（1分）②增大（1分）
II（1）Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O(2分)
⑵83.4g（2分）         ⑶3×10^－6mol·L^－1（2分）

解析

I、（1）由“越弱越水解”可知，酸性H₂A>HA^－，则NaHA溶液的碱性弱于Na₂A溶液
（2）温度不确定，所以c(H^＋)·c(OH^－)不一定为1×10^―14；
由电荷守恒可知中，c(H^＋)+c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)+c(OH^－)，由于溶液呈中性，则c(H^＋)＝c(OH^－)，c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)
若两溶液的体积相同，则是最终溶液为Na₂A，呈碱性，所以KOH溶液的体积相对小，等浓度的情况下，必然c(Na^＋)＞c(K^＋)，c(Na^＋)+c(K^＋)也不可能等于0.05 mol/L
⑶CaA(s)

Ca^2＋(aq)+A^2－(aq)  △H＞0，降低温度，平衡左移，K_sp减小；滴加少量浓盐酸，A^2－被消耗，平衡右移，c(Ca^2＋)增大。
II、（2）由Cr₂O₇^2-～6FeFeSO₄·7H₂O，可求得需要FeSO₄·7H₂O为：10×5.00×10^－3×6×278=83.4g
（3）K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38=c(Fe³⁺)×c(OH^—)³=2×10^－13×c(OH^—)³
可知：c(OH^—)³=2×10^－25
则：c(Cr³⁺)=K_sp[Cr(OH)₃]/c(OH^—)³=6.0×10^－31/2×10^－25=3×10^－6mol·L^－1

考点

据考高分专家说，试题“(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。