Question

【题目】工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量 、Fe3+、 、Cl。为除去杂质离子，部分操作流程如图：

请回答问题：

（1）用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的密度为4.9gL1，则该溶液中的pH约为 。

（2）在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在.现有一份(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，则c[(NH4)2SO4]___________c(NH4Cl)(填：＜、=或＞)。

（3）随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。

（4）投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO42H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO42H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量 ，充分反应后，过滤、洗涤、 。

（5）25℃，H3AsO4电离常数为K1=5.6×103，K2=1.7×107，K3=4.0×1012。当溶液中pH调节到8～9时，沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。

①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是 。

②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为： 。

③已知：+2I+2H++I2+H2O，SO2+I2+2H2O+2I+4H+。上述两个反应中还原性最强的微粒是 。

Answer 1

【答案】（1）1

（2）＜

（3）减小

（4）稀硫酸 干燥或晾干

（5）①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c()增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀 ②2.5×103 ③SO2

【解析】本题考查化学工艺流程，涉及沉淀的溶解平衡、盐的水解、弱电解质的电离和离子方程式的书写等。（1）硫酸的密度为4.9gL1，c(H2SO4) = = 0.05 mol/L，则c(H+)=0.1 mol/L，pH=1；

（2）离子浓度越大水解程度越小，如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl)，则(NH4)2SO4溶液中c()小于 NH4Cl溶液中c()的2倍，等于2倍时，则c[(NH4)2SO4] ＜c(NH4Cl)；

（3）随着向废液中投入生石灰，c(OH)增大，c(NH3H2O)减小，则溶液中减小；

（4）提纯CaSO42H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且能防止CaSO42H2O的溶解，过滤后洗涤、干燥，可得纯净的CaSO42H2O；

（5）①H3AsO4是弱酸，电离出来的较少，所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀；②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为：+H2O +OH，该步水解的平衡常数Kh == =2.5×103； ③根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性SO2＞I＞，两个反应中还原性最强的微粒是SO2。