Question

13．如圖所示，橫坐標(biāo)為溶液的pH，縱坐標(biāo)為Zn²⁺或[Zn（OH）₄]^2-（配離子）物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)．
回答下列問(wèn)題：
（1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)過(guò)程的離子方程式可表示為Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-．
（2）從圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可得Zn（OH）₂的溶度積（K_sp）=1.0×10^-17．
（3）某廢液中含Zn²⁺，為提取Zn²⁺，可以控制溶液中pH的范圍是8.0～12.0．
（4）向1L 1.00mol•L^-1 ZnCl₂溶液中加入NaOH固體至pH=6.0，需NaOH1.80mol（精確到小數(shù)點(diǎn)后2位）

Answer 1

分析 （1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)先產(chǎn)生Zn（OH）₂沉淀，沉淀再生成配離子而溶解；
（2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，當(dāng)pH為7.0時(shí)，lgc（Zn²⁺）=-3.0，根據(jù)溶度積常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（3）某廢液中含Zn²⁺，為提取Zn²⁺，可形成沉淀過(guò)濾處理，先是開始沉淀，再是達(dá)到飽和溶液，但不能形成配離子再次溶解在溶液中，據(jù)此判斷調(diào)控的pH范圍；
（4）根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算．

解答 解：（1）向ZnCl₂溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)先產(chǎn)生Zn（OH）₂沉淀，沉淀再生成配離子而溶解，則反應(yīng)過(guò)程的離子方程式可表示為：Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-，
故答案為：Zn²⁺+2OH^-═Zn（OH）₂↓，Zn（OH）₂+2OH^-═[Zn（OH）₄]^2-；
（2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，當(dāng)pH為7.0時(shí)，lgc（Zn²⁺）=-3.0，則溶液中c（Zn²⁺）=10^-3mol/L，c（OH-）=10^-7mol/L，所以Zn（OH）₂的溶度積（K_sp）=c（Zn²⁺）c²（OH^-）=1.0×10^-17，
故答案為：1.0×10^-17；
（3）某廢液中含Zn²⁺，為提取Zn²⁺，可形成沉淀過(guò)濾處理，先是開始沉淀，再是達(dá)到飽和溶液，但不能形成配離子再次溶解在溶液中，根據(jù)圖象，則可以控制pH的范圍在8.0～12.0的范圍內(nèi)，可以達(dá)到目的，
故答案為：8.0～12.0；
（4）向1L 1.00mol/LZnCl₂溶液中加入NaOH固體至pH=6.0，則溶液中c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$=10^-8mol/L，已知Zn（OH）₂的溶度積（K_sp）=1.0×10^-17，則達(dá)到平衡時(shí)，溶液中c（Zn²⁺）=$\frac{{K}_{sp}[Zn（OH）_{2}]}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=0.1mol/L，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系，n（OH^-）=2×（1-0.1）mol/L×1L=1.8mol，
故答案為：1.8mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查沉淀溶解平衡知識(shí)，根據(jù)圖象計(jì)算，明確溶度積常數(shù)的表達(dá)式是解題的關(guān)鍵，涉及到溶度積常數(shù)的計(jì)算，題目難度不大．