Question

（1）明礬常作凈水劑，其凈水原理用離子方程式可表示為：

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

用TiCl₄水解制備TiO₂的化學方程式為：

TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl

（2）常溫下，某溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-12mol/L，則該溶液的pH可能為

2或12

；若某溶液pH=4，則該溶液中由水電離出的c（OH^-）可能為

10^-10或 10^-4mol/L

．
（3）0.01mol?L^-1的下列物質的水溶液：①CH₃COOH ②Na₂CO₃ ③NaHSO₄④KOH ⑤H₂SO₄⑥CuSO₄，pH由大到小的關系為

⑤③①⑥②④

（用“①②③④⑤⑥”表示）
（4）常溫下，pH=3的醋酸與pH=11的氫氧化鈉溶液等積極混合后，溶液pH

＜

7，溶液中離子濃度由大到小的關系為

c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；

（5）等濃度的下列物質的水溶液：①NH₄Cl ②（NH₄）₂SO₄ ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃⑤（NH₄）₂CO₃，c（NH₄⁺）由大到小的關系為

②＞⑤＞③＞①＞④；

（用“①②③④⑤”表示）

Answer 1

分析：（1）硫酸鋁溶液中含有鋁離子，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體和氫離子，氫氧化鋁膠體具有吸附性，所以能凈水，水解方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄水解制備TiO₂，還生成HCl；
（2）在25℃時，某溶液中，由水電離出的c（H⁺）_水=1.0×10^-12 mol/L＜10^-7mol/L，說明該溶液中的溶質抑制水的電離，溶質能電離出氫離子、氫氧根離子就能抑制水電離，據(jù)此分析判斷；溶液pH=4，可能是酸也可能是強酸弱堿鹽據(jù)此分析；
（3）先根據(jù)酸堿鹽分類，再根據(jù)酸中酸的強弱分類，鹽中鹽的水解呈酸堿性進行分類比較；
（4）pH=3的醋酸中c（H⁺）=1.0×10^-3mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L，醋酸為弱酸，不能完全電離，則c（CH₃COOH）＞c（NaOH），由于二者體積相等，所以酸過量，溶液顯酸性，混合后溶質為CH₃COOH和CH₃COONa，然后判斷離子濃度關系；
（5）①NH₄Cl  ②（NH₄）₂SO₄  ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃   ⑤（NH₄）₂CO₃，先不考慮水解，則②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質，再根據(jù)鹽類的水解角度分析解答．

解答：解：（1）硫酸鋁溶液中含有鋁離子，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體和氫離子，氫氧化鋁膠體具有吸附性，所以能凈水，水解方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄水解制備TiO₂，根據(jù)元素守恒其方程式為：TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl；
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl；
（2）在25℃時，某溶液中，由水電離出的c（H⁺）_水=1.0×10^-12 mol/L＜10^-7mol/L，說明該溶液中的溶質抑制水的電離，溶質能電離出氫離子、氫氧根離子就能抑制水電離，則該溶質可能是酸或堿或強酸的酸式鹽，如果為酸溶液，則pH=2，如果為鹽溶液，則pH=12；溶液pH=4，可能是酸也可能是強酸弱堿鹽，若是酸則c（OH^-）_水=1.0×10^-10 mol/L，所以c（H⁺）_水=1.0×10^-10 mol/L，若是鹽則溶液中氫離子為水電離的，所以c（H⁺）_水=1.0×10^-4 mol/L，
故答案為：2或12；1.0×10^-10 mol/L或1.0×10^-4 mol/L；
（3）酸：硫酸是強酸，在水中完全電離，c（H ⁺）=0.02mol/L，pH＜2；
CH₃COOH 是弱電解質，所以只有部分電離，故c（H ⁺）＜0.01mol/L，所以pH＞2；
堿：KOH是強電解質，完全電離，c（OH^- ）=0.01mol/L，所以pH=12；
鹽：Na₂CO₃是強堿弱酸鹽，水溶液都呈堿性，pH＞7，但小于同濃度氫氧化鉀的pH；
NaHSO₄是強酸酸式鹽，在水中完全電離成鈉離子、硫酸根離子、氫離子，所以C（H ⁺）=0.01mol/L，所以pH=2；
CuSO₄強酸弱堿鹽，水溶液呈酸性，pH＜7，所以pH由小到大的順序排列的是⑤③①⑥②④，故答案為：⑤③①⑥②④；
（4）pH=3的醋酸中c（H⁺）=1.0×10^-3mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L，醋酸為弱酸，不能完全電離，則c（CH₃COOH）＞c（NaOH），由于二者體積相等，所以酸過量，溶液顯酸性，混合后溶質為CH₃COOH和CH₃COONa，離子濃度關系為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：＜；c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）①NH₄Cl ②（NH₄）₂SO₄ ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃ ⑤（NH₄）₂CO₃，先不考慮水解，則②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質，而④（NH₄）₂CO₃  中NH₄⁺水解顯酸性，CO₃^2-水解顯堿性，兩者相互促進，所以NH₄⁺水解的量較多，NH₄⁺的量較少，即溶液中c（NH₄⁺）②＞⑤；
①③④三種物質中，③NH₄HSO₄酸性最強，NH₄⁺水解受到的抑制最大，即NH₄⁺的量較多，溶液中c（NH₄⁺）較大，
④NH₄HCO₃，NH₄⁺水解與①NH₄Cl 比較，水解得到促進，即NH₄⁺的量較少，即溶液中c（NH₄⁺）④＜①； 
按c（NH₄⁺）由大到小的順序排列為：②＞⑤＞③＞①＞④，
故答案為：②＞⑤＞③＞①＞④．

點評：本題考查鹽類水解的原理和應用，溶液中離子濃度求算，注意鹽類水解的實質和把握弱電解質的電離，從影響平衡移動的角度分析離子濃度的大小比較是解答的關鍵，題目難度中等．