Question

7．（1）室溫下，pH=13的NaOH溶液中，水電離出的c（H⁺）=a；pH=10的CH₃COONa溶液中，水電離出的c（H⁺）=b，則a：b=1：10⁹．
（2）中和相同體積、相同pH值的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃•H₂O三種稀溶液，所用相同物質的量濃度的鹽酸的體積分別為V₁、V₂、V₃，則三者關系為：V₁=V₂＜V₃．
（3）已知（NH₄）₂A溶液是中性，又知將H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞ 7 （選填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）氯化鐵溶液中加入碳酸鈣粉末，發現碳酸鈣逐漸溶解，同時還產生的現象有：有紅褐色沉淀生成，有氣泡生成；用離子方程式表示產生上述現象的原因Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．在飽和氯化鐵溶液中加入一種單質，也會產生類似上述現象，這種單質是C （填字母）
A．碳B．硫 C．鎂  D．銅
（5）在含有Cl^-、Br^-、I^-的溶液中，已知其濃度均為0.1mo1/L，已知AgCl、AgBr、AgI的溶度積分別為1.6×10^-10、4.1×10^-15、1.5×10^-16，若向混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，試回答：
①當AgBr沉淀開始析出時，溶液中Ag⁺濃度是4.1×10^-14mo1/L
②當AgCl沉淀開始析出時，溶液中的I^-的濃度為：9.375×10^-8mol/l．

Answer 1

分析 （1）堿抑制水電離，含有弱酸根離子的鹽促進水電離，所以氫氧化鈉溶液中水電離出的c（OH^-） 等于C（H⁺），醋酸鈉溶液中水電離出的c（OH^-） 等于水離子積常數與C（H⁺）的比值；
（2）等體積、等pH的Ba（OH）₂、NaOH中，c（OH^-）相同，但NH₃•H₂O為弱堿，等pH時，其濃度大于NaOH，然后結合酸堿中和時c（OH^-）越大，消耗酸越多；
（3）（NH₄）₂A溶液是中性，說明NH₄⁺和A^2-離子水解程度相等，則一水合氨和H₂A電離平衡常數相等，H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明H₂A酸性大于H₂CO₃，則CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺；
（4）化鐵水解呈酸性，可使碳酸鈣溶解生成二氧化碳氣體，溶液中水解平衡正向進行生成；飽和氯化鐵溶液中存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，若生成氣體和紅褐色沉淀，平衡正向進行，且加入的物質和酸反應放出氫氣；
（5）①根據溶度積常數計算各沉淀生成時所需銀離子的濃度；
②計算出溴離子、碘離子濃度分別為1.0×10^-5mol/L時銀離子濃度，然后根據氯化銀開始沉淀時銀離子濃度進行比較，即可判斷當AgC1沉淀開始析出時，溶液中的Br^-、I^-是否完全沉淀．

解答 解：（1）氫氧化鈉抑制水電離，醋酸鈉促進水電離，所以氫氧化鈉溶液中水電離出的c（OH^-）等于c（H⁺），醋酸鈉溶液中水電離出的c（OH^-）等于水離子積常數與C（H⁺）的比值，則氫氧化鈉溶液中水電離出的c（OH^-）=10^-13 mol/L，醋酸鈉溶液中水電離出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=10^-4 mol/L，所以a：b=10^-13：10^-4=1：10⁹；
故答案為：1：10⁹；
（2）等體積、等pH的Ba（OH）₂、NaOH中，c（OH^-）相同，滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和，用去酸的體積V₁=V₂，
但NH₃•H₂O為弱堿，等pH時，其濃度大于NaOH，滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和，弱堿繼續電離產生氫氧根離子，則消耗酸多，即V₃＞V₂，
所以消耗酸的體積關系為：V₁=V₂＜V₃，
故答案為：V₁=V₂＜V₃；
（3）（NH₄）₂A溶液是中性，說明NH₄⁺和A^2-離子水解程度相等，則一水合氨和H₂A電離平衡常數相等，H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明H₂A酸性大于H₂CO₃，則CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺，CO₃^2-水解顯堿性，所以該溶液呈堿性，pH＞7，
故答案為：＞；
（4）氯化鐵水解呈酸性，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，可使碳酸鈣溶解，反應的方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，反應消耗H⁺，使c（H⁺）減小，引起水解平衡向右移動，導致Fe（OH）₃增多，溶液顏色變深或溶液為紅褐色或久置有紅褐色沉淀；在飽和氯化鐵溶液中加入一種單質，也會發生類似上述現象的反應，平衡正向進行，且加入的物質和酸反應放出氫氣，選項中AB是非金屬單質不能和酸反應，銅是金屬不能和稀酸反應，鎂和溶液中稀酸反應生成氫氣，促進平衡正向進行，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀；
故答案為：有紅褐色沉淀生成，有氣泡生成；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O； C；
（5）①當生成AgBr沉淀時，所需銀離子的濃度為：c（Ag⁺ ）=$\frac{4.1×1{0}^{-15}}{0.1}$mol/L=4.1×10^-14mol/l，
故答案為：4.1×10^-14mo1/L；
②當生成AgCl沉淀時，所需銀離子的濃度為：c（Ag⁺ ）=$\frac{Ksp}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.6×1{0}^{-10}}{0.1}$mol/L=1.6×10^-9mol/l，此時I^-離子濃度為：c（I^-）=$\frac{Ksp}{c（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.5×1{0}^{-16}}{1.6×1{0}^{-9}}$mol/L=9.375×10^-8mol/l；
故答案為：9.375×10^-8mol/l．

點評 本題考查了水的電離、鹽的水解原理及其應用、難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質，題目難度中等，試題涉及的知識點較多、題量稍大，注意掌握pH的有關計算的方法，明確鹽的水解原理，掌握沉淀轉化本質及其應用方法．