Question

19．已知25℃時，CH₃COONH₄溶液呈中性．
Ⅰ．將0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1的NaOH溶液等體積混合（混合溶液的體積變化忽略不計），測得混合溶液的pH=9．回答下列問題：
（1）用離子方程式表示混合溶液的pH=9的原因CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．
（2）混合后溶液中c（CH₃COOH）=（1×10^-5-1×10^-9）mol•L^-1（填寫精確值）．
（3）相同溫度相同濃度的下列四種溶液：①（NH₄）₂CO₃ ②CH₃COONH₄ ③（NH₄）₂SO₄ ④NH₄Cl，pH由大到小的排列順序為①②④③（填序號）．
Ⅱ．Mg（OH）₂沉淀可溶解于NH₄Cl溶液．同學對有關(guān)該反應的原理的解釋如下：甲同學認為是NH₄Cl水解，溶液呈酸性，H⁺中和了Mg（OH）₂電離出的OH^-導致沉淀溶解；乙同學認為是NH₄⁺與Mg（OH）₂電離出的OH^-反應生成弱電解質(zhì)NH₃•H₂O，導致沉淀溶解．
（4）丙同學不能肯定哪位同學的解釋合理，于是選用下列一種試劑來驗證甲、乙兩同學的觀點，他選用的試劑是B
A．NH₄NO₃ B．CH₃COONH₄C．Na₂CO₃ D．NH₃•H₂O
（5）丙同學選擇該試劑的理由是：CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同學觀點中條件，以此確認乙同學的觀點是否正確．
（6）丙同學將所選試劑滴加到Mg（OH）₂懸濁液中，Mg（OH）₂溶解，由此可知：乙（填“甲”或“乙”）的解釋更合理．Mg（OH）₂沉淀與NH₄Cl溶液反應的離子方程式為：Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O．
（7）現(xiàn)有Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀的混合物，若除去Mg（OH）₂得到純凈的Al（OH）₃，可用NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等銨鹽均可）（填寫所用試劑的化學式，試劑從本題涉及的試劑中選取，下同）；若除去Al（OH）₃得到純凈的Mg（OH）₂，可用NaOH溶液等．

Answer 1

分析 （1）溶液中CH₃COO^-離子水解，破壞水的電離平衡，溶液呈堿性；
（2）由電荷守恒c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）計算c（CH₃COO^-），再根據(jù)物料守恒計算溶液中c（CH₃COOH）；
（3）CH₃COONH₄溶液呈中性，說明CH₃COO^-水解程度和NH₄⁺水解程度相同，CO₃^2-水解程度大于CH₃COO^-，所以①溶液呈堿性；③（NH₄）₂SO₄、④NH₄Cl水解均為酸性，但硫酸銨中銨根離子濃度大，酸性更強；
（4）為了證明Mg（OH）₂懸濁液與氯化銨溶液的反應原理，可加入醋酸銨溶液檢驗，因醋酸銨溶液呈中性，如甲同學的解釋正確，則氫氧化鎂不溶解，如氫氧化鎂溶解，則乙同學的解釋正確；
（5）CH₃COONH₄溶液呈中性；
（6）丙同學將所選試劑滴加到Mg（OH）₂懸濁液中，Mg（OH）₂溶解，說明氫氧化鎂和銨根離子反應而使氫氧化鎂溶解；
（7）通過以上分析知，氫氧化鎂溶于銨鹽，但氫氧化鋁不溶于銨鹽，可以用銨鹽除去氫氧化鎂；氫氧化鋁能溶于強堿，但氫氧化鎂不溶于強堿，所以可以用強堿溶液除去氫氧化鋁．

解答 解：（1）等物質(zhì)的量的醋酸和NaOH恰好完全反應生成醋酸鈉，溶液呈堿性，說明醋酸是弱酸，醋酸根離子水解導致溶液呈堿性，水解方程式為CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，
故答案為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
（2）根據(jù)電荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），
根據(jù)物料守恒得c（Na⁺）=c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-），
所以得c（CH₃COOH）=c（OH^-）-c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L-10^-9mol/L=（1×10^-5-1×10^-9）mol/L，
故答案為：（1×10^-5-1×10^-9）；
（3）CH₃COONH₄溶液呈中性，說明CH₃COO^-水解程度和NH₄⁺水解程度相同；CO₃^2-水解程度大于CH₃COO^-，所以①溶液呈堿性；③（NH₄）₂SO₄、④NH₄Cl水解均為酸性，但硫酸銨中銨根離子濃度大，酸性更強，通過以上分析知，溶液pH大小順序是①②④③，
故答案為：①②④③；
（4）硝酸銨和氯化銨相似，只有銨根離子的水解，而碳酸鈉和氨水溶液都呈堿性，為了證明Mg（OH）₂懸濁液與氯化銨溶液的反應原理，可加入醋酸銨溶液檢驗，因醋酸銨溶液呈中性，如甲同學的解釋正確，則氫氧化鎂不溶解，如氫氧化鎂溶解，則乙同學的解釋正確，
故答案為：B；
（5）CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同學觀點中條件，以此確認乙同學的觀點是否正確，
故答案為：CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同學觀點中條件，以此確認乙同學的觀點是否正確；
（6）丙同學將所選試劑滴加到Mg（OH）₂懸濁液中，Mg（OH）₂溶解，說明氫氧化鎂和銨根離子反應而使氫氧化鎂溶解，離子方程式為Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O，
故答案為：乙；Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O；
（7）通過以上分析知，氫氧化鎂溶于銨鹽，但氫氧化不溶于銨鹽，可以用銨鹽除去氫氧化鎂，如NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等銨鹽均可）；氫氧化鋁能溶于強堿，但氫氧化鎂不溶于強堿，所以可以用強堿溶液除去氫氧化鋁，如NaOH溶液等，
故答案為：NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等銨鹽均可）；NaOH溶液等．

點評 本題考查弱電解質(zhì)的電離及鹽類水解，試題側(cè)重于考查學生的實驗探究能力和分析能力，是對學生綜合能力的考查．