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18.常溫下,用 0.1000mol/LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液,請回答下列問題:
(1)當滴加1.00mLNaOH溶液時,溶液中各離子濃度的大小順序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(2)當NaOH溶液滴加到20.00mL時,溶液的pH>7,用離子方程式說明理由CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
(3)已知常溫下醋酸的電離常數約為2.0×10-5,則0.1000mol/LCH3COOH溶液中,氫離子的濃度是1.414×10-3 mol/L;
(4)已知常溫時,難溶物質Fe(OH)3的溶度積為4.0×10-38.若要使加入的FeCl3在pH=3的醋酸溶液中不出現沉淀,溶液中的Fe3+離子濃度不得超過4×10-5mol/L;若要在0.1000mol/LNaOH溶液中滴加FeCl3不產生沉淀,滴加FeCl3后的溶液中的Fe3+離子濃度不得超過4×10-35mol/L.

分析 (1)當滴加NaOH時,溶液中溶質為醋酸鈉和醋酸,且醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度,導致溶液呈酸性,醋酸的電離程度也較小,據此判斷離子濃度大小;
(2)當NaOH溶液滴加到20.00mL時,二者恰好完全反應生成強堿弱酸鹽醋酸鈉,醋酸根離子水解導致溶液呈堿性;
(3)c(H+)=$\sqrt{{K}_{a}.c(C{H}_{3}COOH)}$;
(4)pH=3的溶液中c(OH-)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$mol/L=10-11 mol/L,溶液中c(Fe3+)=$\frac{{K}_{sp}}{c(O{H}^{-})^{3}}$;0.1000mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,溶液中c(Fe3+)=$\frac{{K}_{sp}}{c(O{H}^{-})^{3}}$.

解答 解:(1)當滴加NaOH時,溶液中溶質為醋酸鈉和醋酸,且醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度,導致溶液呈酸性,醋酸的電離程度也較小,則溶液中離子濃度大小順序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故答案為:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(2)當NaOH溶液滴加到20.00mL時,二者恰好完全反應生成強堿弱酸鹽醋酸鈉,醋酸根離子水解導致溶液呈堿性,溶液的pH>7,其水解方程式為CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
故答案為:>;CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
(3)c(H+)=$\sqrt{{K}_{a}.c(C{H}_{3}COOH)}$=$\sqrt{2×1{0}^{-5}×0.1000}$mol/L=1.414×10-3 mol/L,
故答案為:1.414×10-3 mol/L;
0.1000mol/L×2.0×10-5=;
(4)pH=3的溶液中c(OH-)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$mol/L=10-11 mol/L,溶液中c(Fe3+)=$\frac{{K}_{sp}}{c(O{H}^{-})^{3}}$=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{1{0}^{-33}}$mol/L=4×10-5mol/L;0.1000mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,溶液中c(Fe3+)=$\frac{{K}_{sp}}{c(O{H}^{-})^{3}}$=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{0.001}$mol/L=4×10-5mol/L,
故答案為:4×10-5mol/L;4×10-35mol/L.

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷及溶度積常數有關計算,為高頻考點,側重考查學生分析計算能力,明確弱電解質電離、溶度積常數基本原理是解本題關鍵,知道離子濃度大小比較方法,題目難度不大.

練習冊系列答案
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         裝   置現   象
Ⅰ.實驗初始,未見明顯現象
Ⅱ.過一會兒,出現氣泡,液面上方呈淺棕色
Ⅲ.試管變熱,溶液沸騰
①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是6H++Al2O3═2Al3++3H2O.
②根據現象Ⅱ,推測溶液中產生了NO,為進一步確認,進行如下實驗:
  實  驗          內  容    現  象
  實驗1將濕潤KI-淀粉試紙置于空氣中    未變藍
  實驗2用濕潤KI-淀粉試紙檢驗淺棕色氣體    試紙變藍
a.淺棕色氣體是NO2
b.實驗1、2說明反應生成了NO,寫出該反應的離子方程式:Al+NO3?+4H+═Al3++NO↑+2H2O.
(3)再假設:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在.重新設計實驗證實如表:
裝置現象
Ⅰ.實驗初始,未見明顯現象
Ⅱ.過一會兒,出現氣泡,有刺激性氣味
為確認“刺激性氣味”氣體,進行如下實驗:用濕潤KI-淀粉試紙檢驗,未變藍;用濕潤紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍. 則:
①刺激性氣味的氣體是NH3
②產生該氣體的離子方程是8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-
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