Question

【題目】工廠中用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，還含有少量 、Fe3+、 、Cl。為除去雜質離子，部分操作流程如圖：

請回答問題：

（1）用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中，硫酸的密度為4.9gL1，則該溶液中的pH約為 。

（2）在用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在.現有一份(NH4)2SO4溶液，一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c()恰好是NH4Cl溶液中c()的2倍，則c[(NH4)2SO4]___________c(NH4Cl)(填：＜、=或＞)。

（3）隨著向廢液中投入生石灰(忽略溶液溫度的變化)，溶液中 (填“增大”“減小”或“不變”)。

（4）投入生石灰調節pH到2～3時，大量沉淀主要成分為CaSO42H2O[含有少量Fe(OH)3]，提純CaSO42H2O的主要操作步驟：向沉淀中加入過量 ，充分反應后，過濾、洗滌、 。

（5）25℃，H3AsO4電離常數為K1=5.6×103，K2=1.7×107，K3=4.0×1012。當溶液中pH調節到8～9時，沉淀主要成分為Ca3(AsO4)2。

①pH調節到8左右Ca3(AsO4)2才開始沉淀的原因是 。

②Na3AsO4第一步水解的平衡常數數值為： 。

③已知：+2I+2H++I2+H2O，SO2+I2+2H2O+2I+4H+。上述兩個反應中還原性最強的微粒是 。

Answer 1

【答案】（1）1

（2）＜

（3）減小

（4）稀硫酸 干燥或晾干

（5）①H3AsO4是弱酸，當溶液中pH調節到8左右，c()增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀 ②2.5×103 ③SO2

【解析】本題考查化學工藝流程，涉及沉淀的溶解平衡、鹽的水解、弱電解質的電離和離子方程式的書寫等。（1）硫酸的密度為4.9gL1，c(H2SO4) = = 0.05 mol/L，則c(H+)=0.1 mol/L，pH=1；

（2）離子濃度越大水解程度越小，如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl)，則(NH4)2SO4溶液中c()小于 NH4Cl溶液中c()的2倍，等于2倍時，則c[(NH4)2SO4] ＜c(NH4Cl)；

（3）隨著向廢液中投入生石灰，c(OH)增大，c(NH3H2O)減小，則溶液中減小；

（4）提純CaSO42H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且能防止CaSO42H2O的溶解，過濾后洗滌、干燥，可得純凈的CaSO42H2O；

（5）①H3AsO4是弱酸，電離出來的較少，所以酸性條件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，當溶液中pH調節到8左右時濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀；②Na3AsO4的第一步水解的離子方程式為：+H2O +OH，該步水解的平衡常數Kh == =2.5×103； ③根據還原劑的還原性大于還原產物的還原性，則還原性SO2＞I＞，兩個反應中還原性最強的微粒是SO2。