Question

酸、堿、鹽是化學工作者研究的重要領域，請回答下列各小題：
（1）某二元酸H₂X的電離方程式是：H₂X═H⁺+HX^-，HX^-?X^2-+H⁺．回答下列問題：
①KHX溶液顯

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．
②若0.1mol?L^-1KHX溶液的pH=2，則0.1mol?L^-1H₂X溶液中氫離子的物質的量濃度

 

（填“＜”、“＞”或“=”）0.11mol?L^-1，理由是

 

．
③0.01mol?L^-1的HCl與0.02mol?L^-1的KHX溶液等體積混合液中各離子濃度由大到小的順序是

 

．
（2）在25℃下，向濃度均為0.1mol?L^-1的FeCl₃和AlCl₃混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

（填化學式）沉淀．已知25℃時
K_sp[Fe（OH）₃]=2.6×10^-39 mol⁴?L^-4，K_sP[Al（OH）₃]=1.3×10^-33 mol⁴?L^-4．
（3）在25℃下，有pH=3的醋酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液，其中氫氧化鈉溶液的物質的量濃度是

 

，醋酸溶液的物質的量濃度

 

（填“＞”、“＜”、“=”）氫氧化鈉溶液物質的量濃度．將上述兩溶液等體積混合，反應后溶液顯

 

（填“酸”、“堿”、“中”）性．
（4）某強酸性反應體系中，發生反應：

 

X+

 

PbO₂+

 

H₂SO₄=

 

Pb（MnO₄）₂+

 

PbSO₄+

 

H₂O，已知X是一種硫酸鹽，且0.2mol X在該反應中失去1mol 電子，則X的化學式是

 

．請將上述化學方程式配平，把系數填在各物質前的橫線上．

Answer 1

分析：（1）①HX^-能電離但不水解，根據氫離子和氫氧根離子濃度相對大小確定溶液的酸堿性；
②若0.1mol?L^-1NaHX溶液的pH=2，說明溶液中C（H⁺）=0.01mol/L，則HX^-的電離度是10%，H₂X第一步完全電離，第二步部分電離，且含有相同的離子能抑制弱根離子的電離；
③0.01mol?L^-1的HCl與0.02mol?L^-1的KHX溶液等體積混合，溶液中的溶質是等物質的量濃度的KHX和KCl、H₂X，根據物料守恒和電荷守恒判斷離子濃度大小；
（2）溶度積常數越小的越先沉淀；
（3）根據氫氧化鈉溶液中pH計算其濃度，醋酸是一元弱酸，醋酸的濃度大于氫離子濃度；根據溶液中的溶質判斷混合溶液的酸堿性；
（4）根據X和轉移電子之間的關系式及元素守恒判斷X的化學式，根據得失電子相等配平方程式．

解答：解：（1）①HX^-能電離但不水解，導致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），所以溶液呈酸性，故答案為：酸性；
②若0.1mol?L^-1NaHX溶液的pH=2，說明溶液中C（H⁺）=0.01mol/L，則HX^-的電離度是10%，H₂X第一步完全電離，第二步部分電離，由于H₂X第一步電離產生的H⁺抑制了HX^-的電離，故H₂X（0.1 mol/L）的c（H⁺）小于0.11 mol/L，
故答案為：＜；H₂X第一步電離產生的H⁺對HX^-的電離起了抑制作用；
③0.01mol?L^-1的HCl與0.02mol?L^-1的KHX溶液等體積混合，溶液中的溶質是等物質的量濃度的KHX和KCl、H₂X，根據物料守恒知，c（K⁺）最大，H₂X電離出部分HX^-，H₂X第一步完全電離，第二步還生成氫離子，HX^-電離出部分X^2-，溶液呈酸性，則氫氧根離子濃度最小，所以離子濃度大小順序是：c（K⁺）＞c（HX^-）＞c（H⁺）＞c（Cl^-）＞c（X^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（K⁺）＞c（HX^-）＞c（H⁺）＞c（Cl^-）＞c（X^2-）＞c（OH^-）；
（2）溶度積常數越小的電解質越先沉淀，所以先生成Fe（OH）₃ 沉淀，故答案為：Fe（OH）₃；
（3）c（NaOH）=10 ^11-14 mol/L=0.001 mol?L^-1，醋酸是弱電解質，所以pH=3的醋酸溶液中c（CH₃COOH）＞0.001 mol?L^-1，兩溶液等體積混合時，酸的物質的量遠遠大于堿，所以混合溶液呈酸性，
故答案為：0.001 mol?L^-1；＞；酸；
（4）X是一種硫酸鹽，且0.2mol X在該反應中失去1mol 電子，即1molX在該反應中失去5mol電子，根據元素守恒知，該元素是錳元素，生成物中錳元素是+7價，則X中錳元素顯+2價，所以X是MnSO₄，根據氧化還原反應中得失電子數相等配平方程式，該反應方程式為：2X+5PbO₂+2H₂SO₄=Pb（MnO₄）₂+4PbSO₄+2H₂O，
故答案為：2；5；2；1；4；2；MnSO₄．

點評：本題考查弱電解質的電離、離子濃度大小的比較、氧化還原反應等知識點，注意從弱電解質的電離和鹽類水解的角度分析離子濃度大小，注意二元酸H₂X的第一步電離是完全電離，第二步是部分電離，為易錯點．