Question

根據(jù)要求填空
（1）常溫下，已知0.1mol?L^-1一元酸HA溶液中

c(OH-)

c(H+)

=1×10^-8．
①常溫下，0.1mol?L^-1 HA溶液的pH=

 

；寫(xiě)出該酸（HA）與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：

 

；
②pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中4種離子物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是：

 

．
（2）常溫下，向pH=a的氨水中加入等體積鹽酸時(shí)，溶液呈中性，則此鹽酸的pH

 

14-a（填＞、＜、=）
（3）參考課本中化學(xué)平衡常數(shù)K的定義來(lái)定義CH₃COO^-的水解平衡常數(shù)（用Kh表示）．試確定CH₃COO^-的水解平衡常數(shù)（Kh）、CH₃COOH的電離平衡常數(shù)（Ka）和水的離子積常數(shù)（Kw）三者之間的關(guān)系式為：

 

（4）工業(yè)用粗硫酸鎂（含少量Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺等雜質(zhì)離子）生產(chǎn)氫氧化鎂步驟如下：
Ⅰ．將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol?LH₂O₂溶液，再加一定量試劑A調(diào)節(jié)溶液PH，過(guò)濾得硫酸鎂溶液．
Ⅱ．向所得溶液中加入 氨水．
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需PH

	Fe3+	Al3+	Fe2+	Mg2+
開(kāi)始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時(shí)	3.7	5.2	9.7	12.4

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①步驟Ⅰ中，調(diào)節(jié)溶液PH的范圍是

 

，
②試劑A最適宜的是

 

（填字母序號(hào)）
A．NaOH  B．Na₂CO₃ C．MgO
③加入適量H₂O₂反應(yīng)的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：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),酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專(zhuān)題：電離平衡與溶液的pH專(zhuān)題

分析：（1）①根據(jù)

c(OH-)

C(H+)

=1×10^-8結(jié)合水的離子積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液中氫離子濃度，從而得出溶液的pH；根據(jù)離子方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)離子方程式；
②根據(jù)酸和堿的物質(zhì)的量的相對(duì)大小確定溶液中的溶質(zhì)，從而確定溶液的酸堿性，結(jié)合電荷守恒確定溶液中各種離子濃度的相對(duì)大�。�
（2）中性溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，pH=a的氨水中存在電離平衡，鹽酸溶液濃度大于氫氧根離子濃度；
（3）寫(xiě)出醋酸電離平衡常數(shù)、醋酸根離子水解平衡常數(shù)，水的離子積常數(shù)進(jìn)行比較，從而得出結(jié)論；
（4）①調(diào)節(jié)pH必須使Fe³⁺、Al³⁺離子水解完全，鎂離子不水解；
②步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質(zhì)離子沉淀分離除去，試劑不能引入新的雜質(zhì)分析；
③Fe²⁺與H₂O₂溶液反應(yīng)亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化為三價(jià)鐵離子便于完全沉淀．

解答： 解：（1）①

c(OH-)

C(H+)

=1×10^-8，c（OH^-）×c（H⁺）=1×10^-14，所以c（OH^-）=10^-11mol?L^-1，則c（H⁺）=10^-3mol?L^-1，所以溶液的pH=3，HA為弱酸，其與NaOH反應(yīng)的離子方程式為：HA+OH^-=A^-+H₂O，故答案為：3；HA+OH^-=A^-+H₂O；
②pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=10^-3mol?L^-1，HA是弱酸，酸的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氫離子濃度，所以pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中的溶質(zhì)是酸和鹽，溶液呈酸性，所以溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，酸根離子濃度大于鈉離子濃度，溶液中4種離子物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）中性溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，pH=a的氨水中存在電離平衡，氫氧根離子濃度為10^-14+a，鹽酸溶液濃度大于氫氧根離子濃度，即pH＜14-a，故答案為：＜；
（3）Ka=

[CH3COO-]?[H+]

[CH3COOH]

，Kh=

[CH3COOH]?[OH-]

[CH3COO-]

，Kw=C（H⁺）．C（OH^-），所以K_a?K_h=K_w，故答案為：K_a?K_h=K_w；
（4）①調(diào)節(jié)pH必須使Fe³⁺、Al³⁺離子水解完全，鎂離子不水解，調(diào)節(jié)溶液PH的范圍是5.2-9.4之間，故答案為：5.2-9.4；
②步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質(zhì)離子沉淀分離除去，
A、加入氫氧化鈉能調(diào)節(jié)溶液PH但假如了鈉離子，引入雜質(zhì)，故不選；
B、加入碳酸鈉能調(diào)節(jié)溶液PH但假如了鈉離子，引入雜質(zhì)，故不選；
C、加入氧化鎂和酸反應(yīng)能提高溶液PH，生成鎂離子，不加入雜質(zhì)離子，可選；
故答案為：C；
③Fe²⁺與H₂O₂溶液反應(yīng)亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化為三價(jià)鐵離子便于完全沉淀，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了弱電解質(zhì)的電離平衡、電離平衡常數(shù)和水的離子積常數(shù)的表達(dá)式、通過(guò)水解除雜，題目綜合性較強(qiáng)、難度較大．