Question

在室溫下pH=12的NaOH溶液100ml，要使它的pH變為11．
（1）①、如果加入蒸餾水，應加

 

mL②、如果加入pH=10的NaOH溶液，應加

 

mL③、如果加入0.01mol/L鹽酸，應加

 

mL
（2）實驗室用Zn和稀硫酸制取H₂，反應時溶液中水的電離平衡

 

移動（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的

 

（填序號），產生H₂的速率將增大．
a．NaNO₃ b．CuSO₄ c．Na₂SO₄ d．NaHCO₃ e．CH₃COONa
（3）25℃時，向純水中加入Na₂CO₃，測得溶液的pH=10，則由水電離出的OH^-離子濃度與溶液中的H⁺離子濃度之比為

 

（4）泡沫滅火器中的藥品為Al₂（SO₄）₃和小蘇打溶液，使用時產生氣體CO₂．其反應的離子方程式：

 

；
（5）明礬是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中離子濃度由大到小的順序是

 

；明礬可作凈水劑，用有關的離子方程式解釋

 

，向明礬溶液中逐漸滴入Ba（OH）₂溶液至SO₄^2-離子恰好沉淀完全時，溶液的顯

 

性（填酸、堿、中），離子反應的總方程式為：

 

．
（6）FeCl₃的水溶液呈

 

（填“酸”、“中”、“堿”）性，常溫時的pH

 

 7（填“＞”、“=”、“＜”），原因是（用離子方程式表示）：

 

；實驗室在配制FeCl₃的溶液時，常將FeCl₃固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度，以

 

 （填“促進”、“抑制”）其水解．
（7）醋酸電離方程式：

 

，把氯化鋁溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是

 

．

Answer 1

考點：pH的簡單計算,鹽類水解的應用

專題：電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：（1）①先根據溶液的pH計算氫氧根離子濃度，再根據c₁V₁=c₂（V₁+V₂）計算加入的水體積；
②先根據溶液的pH計算氫氧根離子濃度，再根據c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）計算加入的氫氧化鈉溶液體積；
③先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據c（OH^-）=

n(堿)-n(酸)

V(酸)+V(堿)

．
（2）酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離；能形成原電池的裝置能加快反應速率；
（3）根據氫離子濃度及水的離子積常數計算氫氧根離子濃度；
（4）從鹽類的水解角度分析；
（5）明礬是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中離子濃度由大到小的順序是不水解的二元硫酸根離子濃度最大，鉀離子和鋁離子要考慮鋁的水解，結合水解呈酸性；因鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體起凈水作用；明礬晶體溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，當溶液中的SO₄^2-剛好完全沉淀時，二者以1：2反應，反應生成硫酸鋇、偏鋁酸鉀、水，以此來解答；
（6）FeCl₃是強酸弱堿鹽，鐵離子水解而導致其溶液呈酸性；為防止氯化鐵水解，在配制氯化鐵溶液時，常將FeCl₃固體先溶于較濃的鹽酸中；
（7）醋酸是弱電解質部分電離；加熱蒸干并灼燒最終得到的是金屬氧化物．

解答： 解：（1）①pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，設加入水的體積是V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，V₂=

0.01mol/L×0.1L

0.001mol/L

=0.9L=900mL，
故答案為：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，pH=10的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.0001mol/L，設加入pH=10的NaOH溶液體積是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案為：1000；
③pH=2的HCl溶液中氫離子濃度是0.01mol/L，設加入鹽酸的體積是V，
c（OH^-）=

n(堿)-n(酸)

V(酸)+V(堿)

=

0.01mol/L×(0.1-V)L

(0.1+V)L

=0.001mol/L，
V=81.8mL，故答案為：81.8；
（2）水電離生成氫離子和氫氧根離子，所以酸能抑制水電離，鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，硫酸鋅是強酸弱堿鹽，促進水電離，所以水的電離平衡向右移動；
a．向溶液中加入NaNO₃，導致溶液中含有硝酸，硝酸和鋅反應不產生氫氣，故a錯誤；
b．CuSO₄和鋅發生置換反應生成銅，銅、鋅和稀硫酸構成原電池，所以能加快反應速率，故b正確；
c．Na₂SO₄ 不影響反應速率，故c錯誤；
d．NaHCO₃和硫酸反應生成二氧化碳，氫離子濃度減小，所以生成氫氣的速率減小，故d錯誤；
e．加入CH₃COONa，醋酸是弱電解質，導致溶液中氫離子濃度減小，生成氫氣速率減小，故e錯誤；
故答案為：向右；b；
（3）該溶液中氫離子濃度為10^-10，mol/L，則溶液中氫氧根離子濃度=

10-14

10-10

mol/L=10^-4mol/L，所以由水電離出的OH^-離子濃度與溶液中的H⁺離子濃度之比為10⁶：1，故答案為：10⁶：1；
（4）HCO₃^-水解，反應為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈堿性；Al³⁺水解，反應為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，發生相互促進的水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，產生大量的氣體和沉淀，故答案為：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（5）明礬是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中離子濃度由大到小的順序是不水解的二元硫酸根離子濃度最大，鉀離子和鋁離子要考慮鋁的水解，結合水解呈酸性，所以離子濃度大小順序為：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；因鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體起凈水作用，水解離子反應為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（膠體）}+3H⁺；
明礬晶體溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，當溶液中的SO₄^2-剛好完全沉淀時，二者以1：2反應，反應生成硫酸鋇、偏鋁酸鉀、水，該離子反應為Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O，
故答案為：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（膠體）}+3H⁺；堿；Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O；
（6）FeCl₃是強酸弱堿鹽，鐵離子水解而導致其溶液呈酸性，水解離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，所以其溶液pH＜7；在配制氯化鐵溶液時，常將FeCl₃固體先溶于較濃的鹽酸中，從而抑制氯化鐵水解，故答案為：酸；＜；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；抑制；
（7）醋酸是弱電解質部分電離，電離方程式為：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；AlCl₃屬于強酸弱堿鹽水解顯酸性，其水解離子方程式表示為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，氯化鋁水溶液在加熱時水解生成Al（OH）₃和HCl，HCl易揮發，灼燒得到Al₂O₃，
故答案為：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；Al₂O₃．

點評：本題考查了弱電解質電離及酸堿混合溶液定性判斷等知識點，明確弱電解質電離特點是解本題關鍵，注意（2）中硝酸和鋅反應不產生氫氣，為易錯點．