Question

【題目】按要求回答下列問題

（1）我國規(guī)定生活用水中鎘排放的最大允許濃度為0.005 mg/L。處理含鎘廢水可采用化學(xué)沉淀法。試回答下列問題：

①磷酸鎘（Cd3(PO4)2）沉淀溶解平衡常數(shù)的表達(dá)式Ksp＝_____________________。

②在某含鎘廢水中加人Na2S，當(dāng)S2-濃度達(dá)到7.9 × 10-8mol/L時(shí)，水體中Cd2+濃度為_____mol/L（已知：Ksp（CdS）=7.9 × 10-27，Cd的相對(duì)原子質(zhì)量：112）；此時(shí)是否符合水源標(biāo)準(zhǔn)？______（填“是”或“否”）。

（2）煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）為原料，可以制取氯化鋅和金屬鋅。制取氯化鋅主要工藝如下：

下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH (開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L－1計(jì)算)。

金屬離子	Fe3+	Zn2+	Fe2+
開始沉淀的pH	1. 1	5. 2	5. 8
沉淀完全的pH	3. 2	6. 4	8. 8

①加入H2O2溶液的作用是________________。

②流程圖中，調(diào)節(jié)pH時(shí)，加入的試劑X可以是________（填序號(hào)）；

a、ZnO b、NaOH c、Zn2(OH)2CO3 d、ZnSO4

pH應(yīng)調(diào)整到______________________。

Answer 1

【答案】c3(Cd2+)·c2 (PO43-) 1.0×10-19 是 使Fe2+被氧化為Fe3+ ac 3.2≤pH<5.2

【解析】

（1）①Ksp為生成離子濃度冪之積；
②結(jié)合Ksp進(jìn)行計(jì)算；

（2）煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）加鹽酸溶解，形成氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵的溶液，加鋅粉置換出Cu，過濾，濾液中含有鋅離子和亞鐵離子，加過氧化氫氧化，把亞鐵離子氧化為鐵離子，加ZnO（或氫氧化鋅等）調(diào)節(jié)PH，鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，得到氯化鋅溶液，以此來解答。

（1）①磷酸鎘沉淀的溶解平衡體系為Cd3(PO4)2(s)=3Cd2＋(aq)＋2PO43－(aq)，則平衡常數(shù)的表達(dá)式為Ksp=c3(Cd2＋)·c2(PO43－)；

答案為c3(Cd2＋)·c2(PO43－)；

②當(dāng)S2－濃度達(dá)到7.9×10－8mol·L－1時(shí)，c(Cd2＋)==1.0×10－19mol·L－1，1L溶液中含有n(Cd2＋)=1.0×10－19mol，其質(zhì)量為1.0×10－19mol×112g·mol－1=1.12×10－17g，其濃度為=1.12×10－14mg·L－1<0.005mg·L－1，是符合水源標(biāo)準(zhǔn)；

答案為1.0×10－19；是；

（2）①根據(jù)流程、表格中的數(shù)據(jù)以及制取的物質(zhì)，沉淀B為Fe(OH)3，即加入H2O2的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋；

答案為將Fe2＋氧化成Fe3＋；

②試劑X的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來，所加物質(zhì)不能產(chǎn)生新的雜質(zhì)，過量的能除去，因此所加物質(zhì)應(yīng)是ZnO或Zn(OH)2或Zn2(OH)2CO3，故ac正確；調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋全部沉淀，Zn2＋不能產(chǎn)生沉淀，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，pH的范圍是3.2≤pH<5.8。

答案為ac；3.2≤pH<5.8。