Question

根據要求填空
（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=

 

；寫出該酸（HA）與NaOH溶液反應的離子方程式：

 

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

 

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

 

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

 

（4）工業(yè)用粗硫酸鎂（含少量Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺等雜質離子）生產氫氧化鎂步驟如下：
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調節(jié)溶液PH，過濾得硫酸鎂溶液．
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+
開始沉淀時	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時	3.7	5.2	9.7	12.4

請回答下列問題：
①步驟Ⅰ中，調節(jié)溶液PH的范圍是

 

，
②試劑A最適宜的是

 

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

 

．

Answer 1

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

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）①根據

c(OH-)

C(H+)

=1×10^-8結合水的離子積常數計算氫氧根離子濃度，再根據水的離子積常數計算溶液中氫離子濃度，從而得出溶液的pH；根據離子方程式書寫規(guī)則書寫離子方程式；
②根據酸和堿的物質的量的相對大小確定溶液中的溶質，從而確定溶液的酸堿性，結合電荷守恒確定溶液中各種離子濃度的相對大小；
（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）寫出醋酸電離平衡常數、醋酸根離子水解平衡常數，水的離子積常數進行比較，從而得出結論；
（4）①調節(jié)pH必須使Fe³⁺、Al³⁺離子水解完全，鎂離子不水解；
②步驟II中，可用于調節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質離子沉淀分離除去，試劑不能引入新的雜質分析；
③Fe²⁺與H₂O₂溶液反應亞鐵離子被過氧化氫氧化為三價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，酸的濃度遠遠大于氫離子濃度，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種離子物質的量濃度大小關系是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調節(jié)pH必須使Fe³⁺、Al³⁺離子水解完全，鎂離子不水解，調節(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，可用于調節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質離子沉淀分離除去，
A、加入氫氧化鈉能調節(jié)溶液PH但假如了鈉離子，引入雜質，故不選；
B、加入碳酸鈉能調節(jié)溶液PH但假如了鈉離子，引入雜質，故不選；
C、加入氧化鎂和酸反應能提高溶液PH，生成鎂離子，不加入雜質離子，可選；
故答案為：C；
③Fe²⁺與H₂O₂溶液反應亞鐵離子被過氧化氫氧化為三價鐵離子便于完全沉淀，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．

點評：本題考查了弱電解質的電離平衡、電離平衡常數和水的離子積常數的表達式、通過水解除雜，題目綜合性較強、難度較大．