Question

【題目】按要求填空：

（1）在室溫下，等體積、等濃度的氫氧化鈉與醋酸混合后溶液呈__性，溶液中c(Na+)__c(CH3COO-)(填“＞”“=”或“＜”)；pH=13的氫氧化鈉與pH=1的醋酸等體積混合后溶液呈__性，溶液中c(Na+)___c(CH3COO-)(填“＞”“=”或“＜”)；

（2）下列溶液，①0.1mol/L HCl溶液②0.1mol/L H2SO4溶液③0.1mol/L NaOH溶液④0.1mol/L CH3COOH溶液，按pH由小到大順序為___。

（3）CuSO4的水溶液呈酸性的原因是（用離子方程式表示）：____；實驗室在配制CuSO4的溶液時，常將CuSO4固體先溶于較濃的硫酸中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度，以___（填“促進”、“抑制”）其水解。

（4）在25℃下，將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合，充分反應后溶液呈中性，則反應后溶液存在的離子有____，其濃度由大到小的順序為_____，氨水的濃度a__0.01 mol·L-1（填“＞”、“ ＜”或“=”）。

（5）已知：難溶電解質Cu(OH)2在常溫下的KSP=2×10-20，則常溫下：某CuSO4溶液中c（Cu2+）=0.02molL-1，如要生成Cu(OH)2沉淀，應調整溶液的pH最小為____。

（6）某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設計如下工藝流程：

①酸浸后加入H2O2的目的是_____________，調pH的最適宜范圍為_______。

②調pH過程中加入的試劑最好是_________。

A．NaOH B．CuO C．NH3·H2O D．Cu2(OH)2CO3

③煮沸CuSO4溶液的原因是_____；向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，反應的化學方程式________。

Answer 1

【答案】堿 ＞ 酸 ＜ ②①④③ Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 抑制 H－、H+、NH4+、Cl－ c(Cl－)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH－) ＞ 5 將Fe2+氧化為Fe3+，便于調整pH使其與Cu2+分離 3.2～4.4 BD 除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成 2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4

【解析】

（1）等體積等物質的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合，恰好生成醋酸鈉，由化學式可知，陰陽離子之比為1:1，醋酸根離子水解顯堿性，則c(Na+)＞c(CH3COO)，pH=13的氫氧化鈉，其濃度為0.1mol/L，pH=1的醋酸，其濃度大于0.1mol/L，等體積混合后，醋酸過量；根據(jù)電荷守恒可知，c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-），醋酸過量，溶液呈酸性，所以c(H+)＞c(OH-)，則c(Na+)＜c(CH3COO)；

（2）①HCl是強電解質，所以0.1mol/L HCl溶液中氫離子濃度為0.1mol/L；②硫酸是二元強酸，所以0.1mol/L H2SO4溶液中氫離子濃度為0.2mol/L；③NaOH是一元強堿，氫離子濃度最小，0.1mol/L NaOH溶液中氫離子濃度為1013mol/L；④醋酸是一元弱酸，部分電離，所以0.1mol/L CH3COOH溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L，則這四種溶液中氫離子濃度大小順序是③④①②，氫離子濃度越小，pH越大，則pH由小到大順序為②①④③；

（3）CuSO4是強酸弱堿鹽，銅離子水解方程式為Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，水解后溶液中c(H+)＞c(OH)，所以溶液呈酸性，即常溫下pH＜7；為防止CuSO4水解，所以配制CuSO4溶液時將CuSO4先溶于較濃的硫酸中，抑制其水解，然后稀釋。

（4）在一水合氨與氯化氫恰好反應生成氯化銨溶液時，銨根離子在溶液中部分水解，促進了水的電離，水的電離程度增大，溶液顯酸性，當溶液顯中性時，氨水稍稍過量，溶液中溶質為氯化銨和一水合氨，溶液中存在的離子為：OH、H+、NH4+、Cl；反應后的溶液顯中性，則一定滿足c(H+)=c(OH)，根據(jù)電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl)+c(OH)可知：c(NH4+)=c(Cl)，離子濃度大小為：c(Cl)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH)；當a=0.01時，氨水與鹽酸等體積等濃度混合，兩溶液恰好反應生成氯化銨溶液，銨根離子水解導致溶液顯示酸性，如溶液顯示中性，則氨水稍稍過量，即a＞0.01，

（5）某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如果生成Cu(OH)2沉淀，則應有c(OH)=mol/L=109mol/L，則c(H+)mol/L=105mol/L，所以pHlg(105)=5；

（6）由流程可知，加硫酸溶解后，加入過氧化氫發(fā)生2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，調節(jié)pH為3.2～4.4，使鐵離子轉化為沉淀，過濾分離出Fe(OH)3，Fe(OH)3加熱生成鐵紅，煮沸硫酸銅溶液，除去溶液中的過氧化氫，向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，發(fā)生2Cl-+2Cu2++SO32-＝2CuCl↓+SO42-+2H+；

①根據(jù)分析，酸浸后加入H2O2的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，便于調整pH使其與Cu2+分離；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，調pH的最適宜范圍為3.2～4.4，使鐵離子轉化為沉淀，過濾分離出Fe(OH)3；

②調pH過程中加入的試劑最好是CuO或Cu2(OH)2CO3，促進鐵離子水解，且不引入新雜質，

答案選BD。

③煮沸CuSO4溶液的目的是除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步生成CuCl；向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，該反應的化學方程式為2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4。