(2009?淮安二模)飲用水安全狀況與人類健康有著密切關(guān)系.重金屬離子對河流、海洋會造成嚴(yán)重污染.沉淀法是處理含重金屬離子污水常用的方法.
(1)通過控制溶液的pH對工業(yè)廢水中的金屬離子進行分離是實際工作中經(jīng)常使用的分離方法.下圖是某些金屬氫氧化物在不同濃度和pH下的沉淀-溶解圖.圖中直線上的點表示一種平衡狀態(tài).通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol?L-1時,該離子沉淀完全.

(1)則由上圖可得Fe(OH)2的溶度積的值為
1×10-15
1×10-15

(2)上圖中A、B、C三點中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是
C
C
點.
(3)某工廠廢水(pH=2.0,ρ=1.0g?mL-1)中含Ag+、Pb2+等 重金屬離子,其濃度各約為0.01mol?L-1.排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
難溶電解質(zhì) AgCl AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS
Ksp 1.8×10-10 8.3×10-17 5.6×10-18 6.3×10-50 7.1×10-9 1.2×10-15 3.4×10-28
①你認為往廢水中投入
B
B
(填字母序號),沉淀效果最好.
A.NaOH     B.Na2S   C.KI     D.Ca(OH)2
②如果用生石灰處理上述廢水,使溶液的pH=8.0,處理后的廢水中c(Pb2+)=
1.2×10-3 mol?L-1
1.2×10-3 mol?L-1

③如果用食鹽處理其只含銀離子的廢水,測得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為0.117%,若環(huán)境要求排放標(biāo)準(zhǔn)為c(Ag+)低于1.0×10-18mol?L-1,則該工廠處理后的廢水是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)
.(填“是”或“否”)
分析:(1)由圖象可知,當(dāng)PH=9時,c(Fe2+)=1×10-5mol?L-1,再根據(jù)Ksp表達式求算;
(2)曲線上的點為飽和溶液時,曲線左邊是未飽和溶液,右邊為過飽和溶液;
(3)①根據(jù)Ksp大小分析,Ksp越小,溶解度越小,沉淀越完全;
②根據(jù)Pb(OH)2的Ksp求算;
③由廢水中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為0.117%,求出c(Cl-),再根據(jù)AgCl的Ksp求出c(Ag+).
解答:解:(1)由圖象可知,當(dāng)PH=9時,c(Fe2+)=1×10-5mol?L-1,Ksp=c(Fe2+)?c2(OH-)=1×10-5×(1×10-52 =1×10-15,故答案為:1×10-15;
(2)曲線上的點為飽和溶液時,曲線左邊是未飽和溶液,右邊為過飽和溶液;在過飽和溶液中要有固體析出,C點為過飽和溶液,其溶質(zhì)的沉淀速率大于溶解速率,
故答案為:C;
(3)①根據(jù)Ksp大小分析,Ksp越小,溶解度越小,沉淀越完全,由表中數(shù)據(jù)可知Ag2S和PbS的Ksp小,所以應(yīng)該選用Na2S作沉淀劑,故答案為:B;
②根據(jù)Pb(OH)2的Ksp求算,;已知溶液的pH=8.0,則C(OH-)=10-6mol?L-1  Ksp=c(Pb2+)?c2(OH-),所以c(Pb2+)=1.2×10-3 mol?L-1,故答案為:1.2×10-3 mol?L-1
③設(shè)廢水體積為1L,則廢水的質(zhì)量約為1000g,則m(NaCl)=1000×0.117%=1.17g,n(NaCl)=
m
M
=
1.17g
58.5g/mol
=0.02mol,所以c(Cl-)=
n
V
=
0.02mol
1L
=0.02mol/L,再根據(jù)AgCl的Ksp求出c(Ag+),則c(Ag+)=9×10-9mol/L,大于排放標(biāo)準(zhǔn)1.0×10-18mol?L-1,所以不符合排放標(biāo)準(zhǔn),故答案為:否;
點評:本題考查了溶液濃度的計算,Ksp的計算及應(yīng)用,解決本題要注意分析圖象和表格中的數(shù)據(jù),題目難度適中.
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