Question

14．物質在水溶液中可能存在電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡：
（1）實驗測得0.1mol•L^-1一元弱酸HA 的pH為4，則HA的電離平衡常數Ka=10^-7mol•L^-1
（2）把AlCl₃溶液蒸干灼燒最后所得固體為Al₂O₃ （填化學式）．
（3）NaHCO₃溶液中存在的平衡有三個，請分別用離子方程式表示：H₂O?H⁺+OH^-、HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（4）等物質的量濃度的NH₄HSO₄溶液與NH₄Cl溶液相比較，c（NH₄⁺）：前者＞后者（填“＜”、“＞”或“=”）．
（5）已知298K時，Mg（OH）₂的溶度積常數K_sp=5.6×10^-12，往0.1mol•L^-1MgCl₂溶液滴加燒堿溶液至pH=11，此時c（Mg²⁺）=5.6×10^-6 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）一元弱酸HA 電離平衡常數K=$\frac{c（{A}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（HA）}$；
（2）AlCl₃屬于強酸弱堿鹽，在溶液中存在水解平衡，蒸發溶液水解生成的氯化氫揮發促進平衡正向進行，得到水解產物氫氧化鋁，灼燒得到氧化鋁；
（3）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡、電離平衡和水的電離平衡；
（4）氫離子抑制銨根離子水解；
（5）往0.1mol•L^-1MgCl₂溶液滴加燒堿溶液至pH=11，結合溶度積常數計算；

解答 解：（1）實驗測得0.1mol•L^-1一元弱酸HA 的pH為4，則HA的電離平衡常數Ka=$\frac{1{0}^{-4}×1{0}^{-4}}{0.1}$mol•L^-1=10^-7mol•L^-1，
故答案為：10^-7mol•L^-1；      
（2）氯化鋁為強酸弱堿鹽，Al³⁺發生水解，水解的方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，水解后溶液呈酸性，蒸干和灼燒過程中，HCl揮發，Al（OH）₃不穩定，灼燒時分解生成Al₂O₃，
故答案為：Al₂O₃ ；
（3）在NaHCO₃溶液存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^-，碳酸氫根離子水解程度大于電離程度導致溶液顯堿性，
故答案為：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-； HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（4）NH₄HSO₄中氫離子抑制銨根離子水解，NH₄Cl是強酸弱堿鹽，銨根離子能水解但較弱，c（NH₄⁺）：前者＞后者，
故答案為：＞；
（5）往0.1mol•L^-1MgCl₂溶液滴加燒堿溶液至pH=11，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10^-3mol/L，已知298K時，Mg（OH）₂的溶度積常數K_sp=c（Mg²⁺）c²（OH^-）=5.6×10^-12，此時c（Mg²⁺）=$\frac{5.6×1{0}^{-12}}{（1{0}^{-3}）^{2}}$=5.6×10^-6，
故答案為：5.6×10^-6；

點評 本題考查了弱電解質電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡等知識點，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．