Question

下表是25℃時幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp回答下列問題：

電解質(zhì)	平衡方程式	平衡常數(shù)K	Ksp
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.76×10-5	-
C6H5OH（苯粉）	C5H5OH?C6H5O-+H+	1.1×10-10
NH3?H2O	NH3?H2O?NH4++OH-	1.76×10-5	-
BaSO4	BaSO4（s）?Ba2++SO42-（aq）	-	1.07×10-10
BaCO3	BaCO3（s）?Ba2++CO32-（aq）	-	2.58×10-9

（1）25℃時，將等體積、等濃度的醋酸和氨水混合，混合液中：c（CH₃COO^-）

 

（填“＞”“=”或“＜”）c（NH₄⁺）．

（2）25℃時，向10mL 0.01mol?L-¹苯酸溶液中滴加VmL0.01mol?L-1氨水，混合液中粒子濃度關(guān)系正確的是

 

A．若混合液pH=7，則V＞10
B．若混合液pH＜7，則c（NH₄⁺）＞c（C₆H₅O^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．V=10時，混合液中水的電離程度小于10mL 0.01mol?L^-1苯酚溶液中水的電離程度
D．V=5時，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）═2c（C₆H₅O^-）+c（C₅H₅OH）
（3）如圖所示，有T₁、T₂不同溫度下兩條BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線．
①T₁

 

（填“＞”、“＜”或“=”）T₂；T₂溫度時Ksp（BaSO₄）=

 

．
②討論T₁溫度時BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線，下列說法正確的是

 

（填序號）．
a．加入Na₂SO₄不能使溶液由a點變?yōu)閎點
b．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）任意一點時，均有BaSO₄沉淀生成
c．蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b）
d．升溫可使溶液由b點變?yōu)閐點．
（4）現(xiàn)有0.2mol的BaSO₄沉淀．每次用1L飽和Na₂CO₃溶液（濃度為1.7mol?L^-1）處理若使中的SO₄^2-全部轉(zhuǎn)化到溶液中，需要反復(fù)處理

 

次．[提示：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）]．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）25℃時，醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)相等，則等濃度等體積的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性；
（2）相同溫度下，一水合氨的電離程度大于苯酚，則苯酚銨溶液呈堿性，
A．如果V=10，兩溶液恰好反應(yīng)生成苯酚銨，溶液顯示堿性，若反應(yīng)后的溶液為中性，則加入的氨水體積應(yīng)該稍�。�
B．混合液pH＜7，溶液中的溶質(zhì)為苯酚和苯酚銨，pH＜7，根據(jù)電荷守恒可知：c（C₆H₅O^-）＞c（NH₄⁺）；
C．含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離；
D．任何電解質(zhì)溶液中都遵循物料守恒，根據(jù)物料守恒判斷；
（3）①升高溫度促進(jìn)難溶物溶解；Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）；
②A．硫酸鈉抑制硫酸鋇電離；
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）為過飽和溶液；
C．蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式和化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計算．

解答： 解：（1）25℃時，醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)相等，則等濃度等體積的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得（H⁺）+（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），所以得（NH₄⁺）=c（CH₃COO^-），
故答案為：=；
（2）相同溫度下，一水合氨的電離程度大于苯酚，則苯酚銨溶液呈堿性，
A．當(dāng)V=10時，反應(yīng)生成苯酚銨，溶液為堿性，如果使溶液為中性，則加入的氨水體積稍小，即V＜10mL，故A錯誤；
B．若混合液pH＜7，溶液中的溶質(zhì)為苯酚和苯酚銨，pH＜7，則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（OH^-），所以c（C₆H₅O^-）＞c（NH₄⁺），故B錯誤；
C．含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離，酸抑制水電離，所以苯酚銨促進(jìn)水電離，苯酚抑制水的電離，所以混合液中水的電離程度大于10mL 0.01mol?L^-1苯酚溶液中水的電離程度，故C錯誤；
D．V=5時，根據(jù)混合液中的物料守恒得可得：2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH），故D正確；
故答案為：D；
（3）①升高溫度促進(jìn)難溶物溶解，根據(jù)圖象知T₂的溶度積常數(shù)大于T₁，所以溫度：T₁＜T₂；
Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）=1.0×10^-4×5.0×10^-3=5×10^-7，
故答案為：＜；5.0×10^-7；
②A．硫酸鈉抑制硫酸鋇電離，硫酸根離子濃度增大，導(dǎo)致溶液中鋇離子濃度減小，所以可以使溶液由a點變?yōu)閎點，故A錯誤；
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）為過飽和溶液，所以有晶體析出，故B正確；
C．蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變，所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b），故C正確；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大，故D錯誤；
故答案為：BC；
（4）設(shè)每次用1.0L 1.7 mol?L^-1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄，
BaSO₄+CO₃^2-=BaCO₃+SO₄²
  （1.7-x）mol?L^-1 x mol?L^-1
溶解平衡常數(shù)為：K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

x

1.7-x

=

1.07×10-10

2.58×10-9

≈0.0415，
解得：x=0.068，
處理次數(shù)為：

0.2mol

0.068mol

=2.9，
所以至少處理3次；
故答案為：3次．

點評：本題考查酸堿混合的定性判斷、難溶電解質(zhì)的溶解平衡及弱電解質(zhì)的電離等知識，題目較大，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力，正確理解溶度積曲線是解本題關(guān)鍵，結(jié)合溶度積常數(shù)來分析解答．