题目内容
【题目】钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1 mol/L的下列五种钠盐溶液的pH如表所示:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
上述几种钠盐的阴离子,结合氢离子能力最强的是______(填离子符号),根据表中数据,将浓度均为0.01mol/L的下列四种溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是______.(填字母)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(2)已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
当向含有相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,________(填离子符号)先沉淀;Ksp[Fe(OH)2]______(填“>”“=”或“<”)Ksp[Mg(OH)2];要使0.2 mol/L的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH=_______。{Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。}
【答案】CO32- C Cu2+ < 6
【解析】
(1)阴离子越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,溶液的pH越大,则盐的水解程度越大,浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大;
(2)开始沉淀时pH小的离子先沉淀,溶度积常数越小的物质越先沉淀;0.2mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使c(Cu2+)=0.0002mol/L,根据Ksp计算pH。
(1)这五种盐都是强碱弱酸盐,形成该盐的酸性越弱,则弱酸根越容易水解,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,其pH就越大,根据酸的电离平衡常数大小可知:最易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-;浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,所以溶液的pH变化最大的是醋酸,故合理选项是C;
(2)Fe(OH)2、Cu(OH)2、Mg(OH)2的组成相似,对于组成相似的难溶性物质来说,形成沉淀的pH小的离子先沉淀,溶度积常数越小的物质越先沉淀,由几种离子开始沉淀时溶液的pH大小关系可知:Cu2+先形成沉淀,形成沉淀的溶液的pH越大,则其Ksp就越大,根据表格数据可知Ksp[Fe(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2];要使0.2mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使c(Cu2+)=0.0002mol/L,c(OH-)==10-8mol/L,所以c(H+)=(10-14÷10-8)mol/L=10-6mol/L,所以溶液的pH=6。
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