Question

常溫下二價鋅在水溶液中的存在形式與pH的關系如圖，橫坐標為溶液的pH，縱坐標為Zn²⁺ 或Zn（OH）₄^2-（配離子）物質的量濃度的對數．下列說法正確的是（ ）

A．從圖中數據計算可得Zn（OH）₂的溶度積K_sp=10^-17
B．pH＜12的溶液中不存在Zn（OH）₄^2-
C．某廢液中含Zn²⁺離子，沉淀Zn²⁺離子可以控制溶液pH的范圍是8～12
D．向1L 1mol?L^-1ZnC1₂溶液中加入NaOH固體至pH=7，需NaOH 2mol

Answer 1

【答案】分析：A．K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）；
B．pH＜12的溶液中存在Zn（OH）₄^2-，只是物質的量濃度小于10^-5mol?L^-1；
C．為提取Zn²⁺可將Zn²⁺轉化為Zn（OH）₂沉淀，根據圖象確定此時控制溶液的pH范圍為；
D．根據圖象知，pH=7時，c（Zn²⁺）=10^-3mol/L，根據反應的鋅離子的物質的量計算需要的氫氧化鈉的物質的量．
解答：解：A．Zn²⁺離子濃度為10^-5mol?L^-1時，Zn²⁺離子已沉淀完全，當溶液的pH=8.0時，c（Zn²⁺）=10^-5 mol?L^-1，c（OH^-）=10^-6 mol?L^-1，K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）=10^-5?（10^-6）²=10^-17，故A正確；
B．pH＜12的溶液中存在Zn（OH）₄^2-，只是物質的量濃度小于10^-5mol?L^-1時，可以認為Zn（OH）₄^2-不存在，故B錯誤；
C．根據圖象知，溶液的pH范圍為8＜pH＜12時，溶液中鋅離子濃度小于10^-5 mol?L^-1，可以近似認為鋅離子不存在，故C正確；
D．根據圖象知，pH=7時，C（Zn²⁺）=10^-3mol/L，即只有部分鋅離子生成氫氧化鋅沉淀，則加入的n（NaOH）＜2n（ZnCl₂），故D錯誤；
故選AC．
點評：本題考查了難溶電解質的溶解平衡，難度不大，易錯選項是A，注意：計算氫氧化鋅的溶度積時，往往往往容易直接把溶液的pH當作氫氧根離子濃度來計算，為易錯點．