Question

13．（1）將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，相關反應的離子方程式是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（2）一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0達到平衡時，c（A）=2mol/L  c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是3mol/L≤c（B）≤9mol/L．
（3）25℃時將0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液與0.1mol•L^-1CuSO₄溶液等體積混合后，充分攪拌有沉淀生成，若此時所得溶液的pH=8，則所得溶液中的c（CO₃^2-）=5×10^-3mol•L^-1，c（Cu²⁺）=2.2×10^-8mol•L^-1
已知：K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10
（4）在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則溶液顯中性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數式表示NH₃?H₂O的電離平衡常數K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）硫酸鋁和碳酸氫鈉水溶液中發生互促水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳；
（2）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，據此計算；
（3）K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10，由pH=8計算c（Cu²⁺），結合K_sp[CuCO₃]計算c（CO₃^2-）；
（4）根據電荷守恒判斷；NH₃•H₂O的電離常數K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$，結合電離常數計算．

解答 解：（1）硫酸鋁和碳酸氫鈉水溶液中發生互促水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳，反應的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，B的濃度變化量為4mol/L×$\frac{1}{2}$=2mol/L，故B濃度最大值為7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，B的濃度變化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的濃度最小值為7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始濃度c（B）的取值范圍是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
故答案為：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；
（3）pH=8，則c（OH^-）=10^-6mol/L，由K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20可知，c（Cu²⁺）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-6}）^{2}}$mol/L=2.2×10^-8mol/L，
由K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10可知c（CO₃^2-）=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{2.2×1{0}^{-8}}$mol/L=5×10^-3mol/L，
故答案為：5×10^-3； 2.2×10^-8；
（4）由溶液的電荷守恒可得：c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），已知c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則有c（H⁺）=c（OH^-），所以溶液顯中性；電離常數只與溫度有關，
則此時NH₃•H₂O的電離常數Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{0.005mol/L×1×1{0}^{-7}mol/L}{\frac{a}{2}mol/L-0.005mol/L}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1，
故答案為：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1．

點評 本題考查較為綜合，涉及鹽類的水解、弱電解質的電離，難溶電解質的溶解平衡等知識，為高考常見題型題目難度中等，注意電離方程式的書寫，易錯點為電離常數的計算，注意把握計算公式的運用．