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N、Fe3+、As、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下: 请回答下列问题: (1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9 g·L-1,则该溶液中的pH约为　　　　。  (2)N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(N)恰好是NH4Cl溶液中c(N)的2倍,则c[(NH4)2SO4]　　　　(填“<”“=”或“>”)c(NH4Cl)。  (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,大量沉淀的主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4·2H2O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=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12。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:As+2I-+2H+As+I2+H2O,SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+。这两个反应中还原性最强的微粒是　　　　　　。  答案：答案:(1)1　(2)<　(3)减小 (4)稀硫酸　晾干或干燥 (5)①H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时c(As)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀　②2.5×10-3　③SO2 解析:(1)1 L溶液中n(H2SO4)==0.05 mol,所以c(H+)=0.1 mol·L-1,则pH=1;(2)c(N)小的NH4Cl溶液中N的水解程度大,所以c(NH4Cl)>c[(NH4)2SO4];(3)Ca(OH)2使溶液中的c(OH-)增大,N+H2ONH3·H2O+H+平衡右移,但c(OH-)增大的程度大于c(NH3·H2O),所以减小;(4)Fe(OH)3溶于稀硫酸,而CaSO4·2H2O在稀硫酸中的溶解度很小;(5)②As+H2OHAs+OH-的Kb== =2.5×10-3。

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