Question

16．鹽在化學(xué)工業(yè)中有重要的應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問題
（1）用離子方程式表示FeCl₃可作凈水劑的原因：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（2）常溫下，在pH=3的硫酸與pH=11的Na₂S溶液中，水電離出來的c（OH^-）之比為1：10⁸，向Na₂S溶液中加入AlCl₃溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀和有臭雞蛋味的氣體，其離子方程式為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．
（3）c（NH₄⁺）相等的下列溶液①NH₄Cl ②NH₄HSO₄ ③（NH₄）₂SO₄  ④CH₃COONH₄ ⑤NH₃H₂O，溶液的物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是③＞②＞①＞④＞⑤ （用序號(hào)表示）
（4）已知t℃時(shí)AgCl的K_sp=2×10^-10；（2）在t℃時(shí)，Ag₂CrO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．下列正確的是C
A．在t℃時(shí)，Ag₂CrO₄的K_sp為1×10^-9
B．t℃時(shí)，在飽和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄可使溶液由Y點(diǎn)到X點(diǎn)
C．在t℃時(shí)，以0.01mol/L AgNO₃溶液滴定20mL 0.01mol/L KCl和0.01mol/L的K₂CrO₄的混合溶液，Cl^-先沉淀
D．在t℃時(shí)，AgCl的溶解度大于Ag₂CrO₄
（5）已知某溫度時(shí)：K_sp[Fe（OH）₃]=1×10^-38，K_sp[Cu（OH）₂]=1×10^-20．在該溫度下向Fe³⁺、Cu²⁺均為0.01mol•L^-1的溶液中逐滴加入NaOH溶液，要Fe³⁺完全沉淀，而Cu²⁺不產(chǎn)生沉淀，溶液中PH應(yīng)控制的范圍是3～5．（當(dāng)離子濃度小于1×10^-5mol/L時(shí)，認(rèn)為完全沉淀）．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺離子水解生成具有較強(qiáng)吸附性的Fe（OH）₃膠體，據(jù)此分析；
（2）常溫下，在pH=3的硫酸溶液中水電離出的氫氧根離子濃度c（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{10-3}$=10^-11，pH=11的Na₂S溶液中水電離出的氫氧根離子濃度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10^-3mol/L，向Na₂S溶液中加入AlCl₃溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀和有臭雞蛋味的氣體是硫離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成硫化氫和氫氧化鋁沉淀；
（3）物質(zhì)的量濃度相等的這幾種溶液中，NH₃•H₂O溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），銨根離子水解程度較小，所以要比較銨根離子濃度大小，先比較鹽中銨根離子的系數(shù)，系數(shù)越大，溶液中銨根離子濃度越大，相同系數(shù)的銨鹽溶液，再根據(jù)溶液中其它離子是促進(jìn)銨根離子水解還是抑制銨根離子水解判斷即可；
（4）A、依據(jù) 圖象曲線上的數(shù)據(jù)結(jié)合溶度積常數(shù)概念計(jì)算得到；曲線上的點(diǎn)是沉淀溶解平衡，溶度積是飽和溶液中離子濃度冪次方的乘積；
B、在飽和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄仍為飽和溶液，點(diǎn)仍在曲線上；
C、依據(jù)溶液中離子濃度結(jié)合溶度積常數(shù)計(jì)算銀離子濃度，銀離子濃度越小先析出沉淀；
D、已知t℃時(shí)AgCl的K_sp=2×10^-10，由A 知Ag₂CrO₄的K_sp為1×10^-12，則S（AgCl）=$\sqrt{Ksp}$=$\sqrt{2×1{0}^{-10}}$=1.41×10^-5，而S（Ag₂CrO₄）=$\root{3}{\frac{Ksp}{4}}$=$\frac{\root{3}{2}}{2}$×10^-4；
（5）當(dāng)離子濃度小于1×10^-5mol/L時(shí)，認(rèn)為完全沉淀，K_sp[Fe（OH）₃]=1×10^-38，計(jì)算此時(shí)氫氧根離子濃度計(jì)算PH，沉淀完全，依據(jù)，K_sp[Cu（OH）₂]=1×10^-20，Cu²⁺為0.01mol•L^-1 時(shí)計(jì)算氫氧根離子濃度得到溶液PH，此時(shí)銅離子未沉淀；

解答 解：（1）Fe³⁺離子水解生成具有較強(qiáng)吸附性的Fe（OH）₃膠體，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（2）常溫下，在pH=3的硫酸溶液中水電離出的氫氧根離子濃度c（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{10-3}$=10^-11，pH=11的Na₂S溶液中水電離出的氫氧根離子濃度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10^-3mol/L，水電離出來的c（OH^-）之比=10^-11：10^-3=1：10⁸，向Na₂S溶液中加入AlCl₃溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀和有臭雞蛋味的氣體是硫離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成硫化氫和氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，
故答案為：1：10⁸；2Al³⁺+3S^2-+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（3）①NH₄Cl ②NH₄HSO₄ ③（NH₄）₂SO₄  ④CH₃COONH₄ ⑤NH₃H₂O，
⑤NH₃•H₂O溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），所以一水合氨溶液中銨根離子濃度最�。虎壑袖@根離子系數(shù)是2，①②④中銨根離子系數(shù)都是1，所以③比①②④的大，②中氫離子抑制銨根離子水解，所以銨根離子難度②＞①，④CH₃COONH₄ 中醋酸根離子水解促進(jìn)銨根離子水解，①＞④所以NH₄⁺濃度由大到小的順序?yàn)椋孩郏劲冢劲伲劲埽劲荩?br />故答案為：：③＞②＞①＞④＞⑤；
（4）A、依據(jù) 圖象曲線上的數(shù)據(jù)結(jié)合溶度積常數(shù)概念計(jì)算得到；曲線上的點(diǎn)是沉淀溶解平衡，Ag₂CrO₄的沉淀溶劑平衡為：Ag₂CrO₄（s）?2Ag+CrO₄^2-，
Ksp=c²（Ag⁺）c（CrO₄^2-）=（10^-3）²×10^-6=10^-12，故A錯(cuò)誤；
B、在飽和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄仍為飽和溶液，點(diǎn)仍在曲線上，所以在飽和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算Ksp（CrO₄^2-）=c²（Ag⁺）c（CrO₄^2-）=1×10^-12；Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）c（Cl^-）=2.0×10^-10，以0.01mol/L AgNO₃溶液滴定20mL0.01mol/L KCl和0.01mol/L的K₂CrO₄的混合溶液，c（CrO₄^2-）=0.01mol/L，得到c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{1{0}^{-12}}{0.01}}$=10^-5mol/L，0.01mol/L KCl溶液中，c（Cl^-）=0.01mol/L；依據(jù)溶度積計(jì)算得到：c（Ag⁺）=$\frac{2×1{0}^{-10}}{0.01}$=2×10^-8mol/L，所以先析出氯化銀沉淀，故C正確；
D、則S（AgCl）=$\sqrt{Ksp}$=$\sqrt{2×1{0}^{-10}}$=1.41×10^-5，而S（Ag₂CrO₄）=$\root{3}{\frac{Ksp}{4}}$=$\frac{\root{3}{2}}{2}$×10^-4，所以在t℃時(shí)，AgCl的溶解度小于Ag₂CrO₄，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（5）當(dāng)離子濃度小于1×10^-5mol/L時(shí)，認(rèn)為完全沉淀，K_sp[Fe（OH）₃]=1×10^-38，此時(shí)氫氧根離子濃度c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{38}}{1{0}^{-5}}}$=10^-11mol/L，氫離子濃度=10^-3molL，計(jì)算PH=3，沉淀完全，依據(jù)K_sp[Cu（OH）₂]=1×10^-20，Cu²⁺為0.01mol•L^-1 時(shí)計(jì)算氫氧根離子濃度c（OH^-）=$\sqrt{\frac{1×1{0}^{-20}}{0.01}}$=10^-9mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10^-5mol/L，得到溶液PH，此時(shí)銅離子未沉淀，溶液中PH應(yīng)控制的范圍是3～5，
故答案為：3～5；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽類水解、溶液PH計(jì)算分析、沉淀溶解平衡的分析判斷、溶度積常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．