Question

（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(duì)河流、海洋會(huì)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(duì)工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離是實(shí)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(diǎn)表示一種平衡狀態(tài)．通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10^-5mol?L^-1時(shí)，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

．
（2）上圖中A、B、C三點(diǎn)中表示Fe（OH）3的沉淀速率大于溶解速率的是

C

點(diǎn)．
（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(rèn)為往廢水中投入

B

（填字母序號(hào)），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

．
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?jǐn)?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)

否

．（填“是”或“否”）

Answer 1

分析：（1）由圖象可知，當(dāng)PH=9時(shí)，c（Fe²⁺）=1×10^-5mol?L^-1，再根據(jù)Ksp表達(dá)式求算；
（2）曲線上的點(diǎn)為飽和溶液時(shí)，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?jǐn)?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(shí)，c（Fe²⁺）=1×10^-5mol?L^-1，Ksp=c（Fe²⁺）?c²（OH^-）=1×10^-5×（1×10^-5）² =1×10^-15，故答案為：1×10^-15；
（2）曲線上的點(diǎn)為飽和溶液時(shí)，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(diǎn)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(diǎn)評(píng)：本題考查了溶液濃度的計(jì)算，Ksp的計(jì)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．