Question

【題目】通過下表的相關數據，計算、分析、判斷給出結論，題目所給數據和條件均為常溫下，

NH3H2O	Kb=1.8×10-5
H2CO3	Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
HF	Ka=6.8×10-4
H2S	Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15
H2O	Kw=10-14
Cu(OH)2	Ksp=2.2×10-20
Fe(OH)3	Ksp=4.0×10-38
CuS	Ksp=6.3×10-36
FeS	Ksp=3.6×10-18
常用對數	lg2=0.3 lg2.2=0.34 lg3=0.48

（1）NH4F 溶液顯____性，保存此溶液應該放在__________中。

（2）NH4HCO3 溶液與少量 NaOH 溶液反應時，_____ (填離子符號)先與 NaOH 溶液中的 OH-反應。

（3）向含Fe3+和Cu2+均為0.1mol/L的溶液中加入某堿調節pH=___時，Fe3+完全沉淀，當pH=_____時，Cu2+開始沉淀，

（4）反應 CuS(s) + H2SO4(aq)H2S(aq) + CuSO4（aq）的 K= _____________；反應 FeS(s) + H2SO4(aq) H2S(aq) + FeSO4 (aq)的 K=___________；反應 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的 K=_______

由計算結果可以知道：實驗室制備H2S氣體應選用_________，檢驗H2S氣體應選用_________（均用上述反應中的鹽類物質作答）

除去廢水中的 Cu2+使用 過量的 FeS 固體的優點有：

a．可以除去廢水中的 Cu2+，過量的 FeS 和生成的 CuS 可以通過過濾一并除去

b．____________________________________________________________________

Answer 1

【答案】酸 塑料瓶 NH4+ 3.2 4.67 6.8×10-15 3.9×103 1.75×10-18 FeS CuSO4 生成的Fe2+被氧化成Fe3+，Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體吸附雜質沉降下來

【解析】

（1）銨根離子的水解程度大于氟離子的水解，則NH4F溶液顯酸性，水解產生氫氟酸，故保存此溶液應該放在塑料瓶中；

（2）由題給數據可知，NH4+結合OH-的能力大于HCO3-；

（3）根據Fe(OH)3和Cu(OH)2的Ksp計算pH值；

（4）根據K=Ksp/Ka1Ka2進行計算。

（1）已知常溫下HF的Ka=6.8×10-4，NH3H2O的Kb=1.8×10-5，則銨根離子的水解程度大于氟離子的水解，則NH4F溶液顯酸性，水解產生氫氟酸，故保存此溶液應該放在塑料瓶中，故答案為：酸，塑料瓶。

（2）由NH3H2O的Kb=1.8×10-5，H2CO3的Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11可知，NH4+結合OH-的能力大于HCO3-，所以NH4+先與NaOH溶液中的OH-反應，故答案為：NH4+。

（3）Fe3+完全沉淀的濃度為1×10-5mol/L，常溫下Fe(OH)3的Ksp=c（Fe3+）c3（OH-）=1×10-5×c3（OH-）=4.0×10-38，則c（OH-）=41/3×10-11mol/L，Fe3+沉淀完全的pH=3.2；Cu2+開始沉淀時的濃度為0.1mol/L，常溫下Cu(OH)2的Ksp=c（Cu2+）c2（OH-）=0.1×c2（OH-）=2.2×10-20，則c（OH-）=221/2×10-10mol/L，Cu2+開始沉淀的pH=4.67；

故答案為：3.2，4.67。

（4）反應CuS(s) +H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4（aq）的K=c（Cu2+）c（H2S）/c2（H+）= c（Cu2+）c（S2-）×c（H2S）×c（HS-）/c（H+）c（HS-）×c（H+）c（S2-）=Ksp/Ka1Ka2=6.3×10-36/1.3×10-7×7.1×10-15=6.8×10-15；反應FeS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+FeSO4(aq)的

K=Ksp/Ka1Ka2=3.6×10-18/1.3×10-7×7.1×10-15=3.9×103；反應CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的K=c（Cu2+）/c（Fe2+）= c（Cu2+）c（S2-）/c（Fe2+）c（S2-）=6.3×10-36/3.6×10-18=1.75×10-18；由計算結果可以知道：實驗室制備H2S氣體應選用FeS，檢驗H2S氣體應選用CuSO4；

除去廢水中的Cu2+使用過量的FeS固體的優點有：a.可以除去廢水中的Cu2+，過量的FeS和生成的CuS可以通過過濾一并除去，b.生成的Fe2+被氧化成Fe3+，Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體吸附雜質沉降下來，

故答案為：6.8×10-15，3.9×103，1.75×10-18，FeS，CuSO4，生成的Fe2+被氧化成Fe3+，Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體吸附雜質沉降下來。