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溶液中离子反应平衡图像相关问题化学反应原理
溶液中的离子反应——平衡图像相关问题
1、(2012•江苏)25℃时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=0.1mol•L﹣1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO﹣)与pH的关系如图所示.下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是
A.pH=5.5的溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
B.W点所表示的溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH﹣)
C.pH=3.5的溶液中:
c(Na+)+c(H+)﹣c(OH﹣)+c(CH3COOH)=0.1mol•L﹣1
D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略):
c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH﹣)
2、(2015•抚州模拟)25℃时0.1mol/L的硫化钠含S组份φ%(以物质的量计算)分布图如下,下列结论正确的是
A.当c(HS﹣)>c(S2﹣)时,溶液一定显酸性
B.当pH=7时,溶液中有c(Na+)=c(HS﹣)+2c(S2﹣)+c(H2S)
C.当4<pH时,向其中滴加0.1mol/LCuSO4都有CuS沉淀(Ksp(CuS)=6.3×10﹣36)
D.当pH=9时,溶液中有c(H+)=c(OH﹣)+c(HS﹣)
3、(2009•包河区校级模拟)右图是一水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3﹣、CO32﹣三种成分平衡时组成分数,下列叙述不正确的是
A.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3﹣形式存在
B.在pH为10.25时,溶液中c(HCO3﹣)=c(CO32﹣)
C.若用CO2和NaOH反应制取Na2CO3,溶液的pH必须控制在12以上
D.此图是1.0mol/L碳酸钠溶液滴定1.0mol/LHCl溶液的滴定曲线
4、(2015•浙江模拟)某浓度的二元弱酸酒石酸溶液的型体分布图如图,将酒石酸简写成H2A,下列有关叙述正确的是
A.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水小
B.H2A溶液在不同pH环境中各微粒的分布不同,电离平衡常数也不同
C.溶液的pH=4.5时,存在如下关系:
c(Na+)>c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
D.已知HClO的电离平衡常数为10﹣7.5将少量H2A的溶液加入足量NaClO溶液中,发生的反应为:
H2A+ClO﹣═HClO+HA﹣
5、(2012•北京)
6、(2015•奉贤区二模)
能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定.这种溶液称为缓冲溶液.例如:
人体血液中HCO3﹣和H2CO3等微粒形成的平衡体系,使得血液pH能稳定在7.4±0.05.某同学取19ml0.2mol/L的NaH2PO4溶液,81ml0.2mol/L的Na2HPO4溶液混合,配制0.2mol/LPH=7.4的磷酸缓冲溶液.已知该缓冲溶液利用的平衡体系是:
H2PO4﹣⇌H++HPO42﹣,请根据该平衡体系分析其缓冲原理:
7、(2015•台州校级模拟)磷酸(H3PO4)在水中可分三步电离,能够以H3PO4、H2PO4﹣、HPO42﹣、PO43﹣等四种粒子形式存在,当溶液的pH发生变化时,其中任一粒子的物质的量占四种粒子总物质的量的分数δ(分数分布)也可能发生变化.图1是某浓度H3PO4溶液中各种粒子的物质的量分数δ随pH的变化曲线.用NaOH标准溶液滴定该H3PO4溶液,绘得滴定曲线如图2.下列说法不正确的是
A.从图1可知H3PO4、HPO42﹣、PO43﹣不能大量共存,0.01mol•L﹣1NaH2PO4溶液中c(H2PO4﹣)>c(H3PO4)>c(HPO42﹣)
B.PO43﹣+H2O⇌0H﹣+HPO42﹣的平衡常数为10﹣1.7
C.从a点到b点的反应为H2PO4﹣+OH﹣=HPO42﹣+H2O,可以选用pH计确定滴定终点,无需添加指示剂
D.在Na2HPO4溶液中存在c(Na+)+c(OH﹣)=c(H+)+c(PO43﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(H2PO4﹣)+4c(H3PO4)
第8题图
8、(2013•江苏)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在.它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示.
①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 .
②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示).
9、(2015•石家庄一模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景.
(1)湿法制备K2FeO4:
在KOH溶液中,用KC1O直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4.该反应的离子方程式为 .
(2)测定K2FeO4:
样品纯度:
i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;
ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;
iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8﹣9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用cmol.L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为VmL.整个过程中发生的反应如下:
i. Cr(OH)4﹣+ FeO42﹣+ = Fe(OH)3(H2O)3↓+ CrO42﹣+
ii.2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2O
iii.Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
①配平方程式i;②利用上述数据计算该样品的纯度为 .(用含字母的代数式表示).
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体.25℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
①pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为 ;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在 .
②已知H3FeO4+的电离常数分别为:
K1=2.51×10﹣2,K2=4.16×10﹣4,K3=5.01×10﹣8,当pH=4时,溶液中
.
③向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为 .
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质.工作时Li+通过电解质迁移入K2FeO4晶体中,生成K2LixFeO4.该电池的正极反应式为 .
10、(2015•杭州三模)酒石酸是葡萄酒中特有的一种有机酸,葡萄酒的pH主要取决于酒石酸的含量,正常的葡萄酒pH约为2.9﹣3.8.常温下,酒石酸(用H2T表示)水溶液中三种微粒所占分数(a)与pH关系如图所示.下列表述不正确是
A.常温下,H2T⇌H++HT﹣Ka=10﹣3
B.当HT﹣和T2﹣物质的量浓度相等时,溶液中水电离出的H+浓度大于纯水中H+的浓度
C.当葡萄酒的pH为3.7时,HT﹣所占分数达到最大,此时葡萄酒中c(H2T)<c(T2﹣)
D.葡萄酒中除了存在酒石酸外,还存在酒石酸盐
11、(2012•广州校级三模)常温下,向10mLH2A溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如图.根据图示判断,下列说法不正确的是
A.H2A是二元弱酸
B.当0mL<V(NaOH)<20mL时,一定有:
c(OH﹣)+c(HA﹣)+2c(A2﹣)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(NaOH)=10mL时,溶液中离子浓度关系一定有:
c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(OH﹣)
D.当V(NaOH)=20mL后,再向溶液中加水稀释,c(H+)减小,c(OH﹣)也减小
12、(2015•台州一模)在25℃时,向10mL0.01moL.L﹣1NaCN溶液滴加入0.01moL.L﹣1的盐酸,滴定曲线如图1所示,CN﹣1、HCN浓度所占分数(α)随pH变化的关系如图2所示,下列表述正确的是
A.b点时,溶液中微粒浓度大小的关系:
c(CN﹣)>c(Cl﹣)>c(HCN)>c(OH﹣)>c(H+)
B.d点溶液垂直的关系:
c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH﹣)+2c(CN﹣)
C.图2中的e点对应图1中的c点
D.在滴定过程中选用酚酞试剂比选用甲基橙试剂作指示剂误差更小
13、(2009•平邑县校级模拟)常温下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液40mL,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量(纵轴)也发生变化(CO2因逸出未画出),如图所示.
请回答下列问题:
(1)用等式表示Na2CO3溶液中所有阳离子和阴离子浓度的关系:
.
(2)写出Na2CO3溶液中加入少量盐酸的离子方程式 .
(3)当混合液的pH= 时,开始放出CO2气体.
(4)在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.328×10﹣7g时开始产生沉淀X,则KSP(X)= .
14、(2014秋•榕城区校级期中)磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如图:
①从图1中推断NaH2PO4溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),这说明 .
②在Na3PO4溶液中,c(Na+)/c(PO43﹣) 3(填“>”“=”“<”);向该溶液中滴入几滴浓KOH溶液后,c(Na+)/c(PO43﹣)的值减小,原因是 .
③羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,有关反应为:
5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH+9H2O.如图2是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线,请计算磷酸的初始浓度为0.70mmol/L,pH=10.0条件下,反应前10min内磷酸的沉淀速率 .
15、(2009•淮阴区校级模拟)磷酸(H3PO4)在溶液中能够以H3PO4、H2PO4﹣、HPO42﹣、和PO43﹣四种粒子形式存在,当溶液的pH发生变化时,其中任一种粒子的物质的量占四种粒子总物质的量的分数δ也可能发生变化.下图是H3PO4溶液中,各种粒子的物质的量分数δ随pH的变化曲线:
(1)设磷酸总浓度为c(总),写出c(总)与各粒子浓度间的关系式 .
(2)向Na3PO4溶液中逐滴滴入稀盐酸,当pH从9降到6的过程中发生的主要反应的离子方程式为 .当pH=7时,溶液中主要存在的阴离子(OH﹣离子除外)是 .
(3)从图中推断NaH2PO4溶液呈 性(填“酸”、“碱”、或“中”),其原因是 .
(4)在Na3PO4溶液中,
3(填“>”、“═”、或“<”);向该溶液中滴入几滴浓KOH溶液后,
的值减小,原因是
16、(2010秋•红岗区校级期末)草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元中强酸,在水中它的存在形态有H2C2O4、HC2O4﹣、C2O42﹣,各形态的分布系数(浓度分数)α随溶液pH变化的关系如图所示:
(1)图中曲线1表示 的分布系数变化;曲线3表示 的分布系数变化.
现有物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液:
①Na2C2O4②NaHC2O4③H2C2O4④(NH4)2C2O4⑤NH4HC2O4已知NaHC2O4溶液显酸性.
(2)Na2C2O4溶液中,c(Na+)/c(C2O42﹣) 2(填“>”、“=”、“<”),原因是 (用离子方程式表示).
(3)常温下,向10mL0.1mol/LH2C2O4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,当溶液中c(Na+)=2c(C2O42﹣)+c(HC2O4﹣)时,溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),且V(NaOH) 10mL(填“>”、“=”或“<”).
(4)下列关于五种溶液的说法中,正确的是
A.溶液②中,c(C2O42﹣)<c(H2C2O4)
B.溶液②中,c(H2C2O4)+c(OH﹣)=c(C2O42﹣)+c(H+)
C.溶液④⑤中都符合c(NH4+)+c(H+)=c(HC2O4﹣)+2c(C2O42﹣)+c(OH﹣)
D.五种溶液都符合c(H2C2O4)+c(HC2O4﹣)+c(C2O42﹣)=0.1mol•L﹣1.
(5)五种溶液中c(H2C2O4)由大到小排列的顺序是 .
(6)配平氧化还原反应方程式:
C2O42﹣+ MnO4﹣+ H+= CO2↑+ Mn2++ H2O
(7)称取6.0g含H2C2O4•2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液.量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中.第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色.第二份溶液用0.10mol/L酸性KMnO4溶液滴定,滴定终点如何判断 .当加入16mL0.10mol/L酸性KMnO4溶液时恰好反应完全.则原试样中H2C2O4•2H2O的质量分数为 ,KHC2O4的质量分数为 .如果用0.25mol/LNaOH溶液滴定第一份溶液的实验滴定终点仰视读数则测得的KHC2O4的质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
17、(2006•广东)水体中重金属铅的污染问题备受关注。
水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示:
(1)Pb(NO3)2溶液中,
___2(填“>”“=”或“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,
增加,可能的原因是_________________。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有____,pH=9时主要反应的离子方程式为_______。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是________。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过要发生的反应程中主为:
2EH(s)+Pb2+
E2Pb(s)+2H+则脱铅的最合适pH范围为( )
A.4~5 B.6~7 C.9~10 D.11~12
与对数有关的离子平衡图像问题
1、(2013•江苏)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:
Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示.已知:
pM=﹣lgc(M),pc(CO32﹣)=﹣lgc(CO32﹣).下列说法正确的是
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO32﹣)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO32﹣)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO32﹣)
2、(2015•盐城一模)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2﹣最低浓度的对数值lgc(S2﹣)与lgc(M2+)关系如图所示.下列说法正确的是
A.Ksp(CuS)约为l×10﹣20
B.向Cu2+浓度为10﹣5mol•L﹣1废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
C.向l00mL浓度均为10﹣5mol•L﹣1Zn2+、Fe2+、Mn2+的混合溶液中逐滴加入10﹣4mol•L﹣1Na2S溶液,Zn2+先沉淀
D.Na2S溶液中:
2c(S2﹣)+2c(HS﹣)+2c(H2S)=c(Na+)
3、(2015•福建模拟)Hg是水体污染的重金属元素之一.水溶液中二价汞的主要存在形态与C1﹣、OH﹣的浓度关系如图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物;pCl=﹣lgc(Cl﹣)].下列说法不正确的是
A.可用如下方法除去污水中的Hg2+:
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
B.当溶液pCl保持在1,pH在6~8时,汞元素主要以HgCl42﹣形式存在
C.HgCl2是一种强电解质,其电离方程式是:
HgCl2=HgCl++Cl﹣
D.当溶液pH保持在5,pCl由2改变至6时.可使HgCl2转化为Hg(OH)2
4、水体中二价汞离子可以与多种阴离子结合成不同的存在形态.水溶液中二价汞主要存在形态与Cl﹣、OH﹣的浓度关系如图所示[注:
粒子浓度很小时常用负对数表示,如pH=﹣lgc(H+),pCl=﹣lgc(Cl﹣)].
(1)正常海水(Cl﹣的浓度大于0.1mo/L)中汞元素的主要存在形态是 .少量Hg(NO3)2溶于0.001mol/L的盐酸后得到无色透明溶液,其中汞元素的主要存在形态是 .
(2)Hg(NO3)2固体易溶于水,但溶于水时常常会出现浑浊,其原因是 (用离子方程式表示),为了防止出现浑浊,可采取的措施是 .
(3)处理含汞废水的方法很多.下面是常用的两种方法,汞的回收率很高.
①置换法:
用废铜屑处理含Hg2+的废水.反应的离子方程式为 .
②化学沉淀法:
用硫化钠处理含Hg(NO3)2的废水,生成HgS沉淀.已知:
Ksp(HgS)=1.6×10﹣52,当废水中c(S2﹣)=1×10﹣5mol/L时,c(Hg2+)= .
5、一定温度下,卤化银AgX(X:
Cl—、Br—、I—)及Ag2CrO4,的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
横坐标p(Ag+)表示“-lgc(Ag+)”,纵坐标Y表示“-lgc(X-)”或“-lgc(CrO42—)”。
下列说法正确的是
A.a点表示c(Ag+)=c(CrO42—)
B.b点可表示AgI的饱和溶液
C.该温度下AgI的Ksp约为1×10—16
D.该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中:
c(Cl—)<c(Br—)
6、(2009•广东)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
下列说法正确的是
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
7、羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料。
其常用的制备方法有两种:
方法A:
用浓氨水分别调节Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH,使其约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。
方法B:
在剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:
(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式:
①5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3·H2O==Ca5(PO4)3OH↓+
②5Ca(OH)2+3H3PO4==
(2)与方法A相比,方法B的优点是
(3)方法B中,如果H3PO4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是
(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是(填化学式)。
(5)糖沾在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易形成龋齿。
结合化学平衡移动原理,分析其原因
8、pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3.
如图为H2CO3、、在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图.请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为.
(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC值总是约等于3的原因是.
(3)一定浓度的NaHCO3和NaCO3混合溶液是一种“缓冲溶液”,在这种溶液中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,请用离子方程式表示加入少量强碱后其pH变化不大的原因.
(4)已知M2CO3为难溶物,则其KSP的表达式为;现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(KSP=1×10-12)的形式沉淀完全,则最后溶液中的的pC最大值为(溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉定完全).
(5)若某溶液中含3mol Na2CO3,滴入一定量的稀盐酸,恰好使溶液中Cl-和的物质的量之比为2:
1,则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于_____mol.
其他离子平衡图像问题①
1.(2013•盐城模拟)(5)铅易造成环境污染,水溶液中的铅存在形态主要有6种,它们与pH关系如图所示,含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图所示。
①常温下,pH=11→13时,铅形态间转化的离子方程式为。
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于(填铅的一种形态的化学式)形态。
2、常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液 等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度 如图所示,下列说法正确的是
A、 HA为强酸 B、 该混合液pH=7
C、 图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+ D、 该混合溶液中:
c(A-)+ c(Y)=c(Na+)
3、(2008•深圳一模)标准状况下,某同学向 100mL H2S 饱和溶液中通入SO2,所得溶液 pH 变化如图所示.下列分析中,正确的是
A.ab 段反应是:
SO2+2 H2S=3S↓+2 H2O
B.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol?
L-1
D.b 点对应的溶液导电性最强
4、污水处理分析时,常用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)把金属离子配合成电中性的物质,再用CCl4萃取络合物,从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。
如用双硫腙(H2Dz)~CCl4分离污水中的Cu2+时,先发生配合反应:
Cu2++2 H2DzCu(HDz)2+2H+,再加入CCl4,Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。
(1)写出双硫腙和Fe3+络合的离子方程式:
______________________________。
萃取过程中要控制适宜的酸度。
如果溶液的pH过大,其后果是______________________________。
下图是用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取某些金属离子的酸度曲线。
它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。
E%表示某种金属离子以配合物形式被萃取分离的百分率。
某工业废水中含有Hg2+、Bi3+、Zn2+,用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取法处理废水。
请根据右图回答问题:
(2)欲完全将废水中的Hg2+分