Question

【题目】Ⅰ．下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积KW	1×10-14	1×10-13	1×10-12

试回答以下问题：

（1）在t2℃下，将amol·L-1CH3COOH溶液与bmol·L-1NaOH客液等体积混合反应后，溶液恰好呈中性，则该温度下CH3COOH 的电离常数Ka=_______(用a、b 表示)。

（2）25℃时，有pH=4的醋酸溶液和氯化氨溶液，醋酸中水电离高出的H+浓度与氯化氨溶液中水电离出的H+浓度之比是_______。

（3）25℃时，向体积为VamLpH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液VbmL 至溶液恰好呈中性，则Va与的Vb关系是Va_______Vb (填“>”、“<”或“=”)。

（4）醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，下列叙述不确的是（______）

a．CH3COOH 溶液中离子浓度的关系满足：c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-）

b．0.1mol/L的CH3COOH 溶液加水稀释，溶液中c(OH-)减小

c．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动

d．常温下，pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH 溶液等体积混合后溶液的pH<7

e ．室温下，向pH=3的醋酸溶液中加水稀释，溶液中不变

Ⅱ．某镁盐溶液中含有杂质离子Cr3+，所含主要离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出)：

离子	Mg2+	Cr3+	Cl-
浓度(mol·L-1)	0.5	0.01	a

已知25℃时，KspCr(OH)3=10-32；KspMg(OH)2=5×10-11；操作过程中溶液体积的变化忽略不计。

（5）表格中的a___________1.03(填“<”、“＞”或“=”)。

（6）除去杂质Cr3+离子，可加入MgO调节溶液pH， 理论上应调节pH的范围是_______。

（7）溶液经除杂、过滤后，由滤液制取氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)的操作是_________________。

Answer 1

【答案】 10-10∶10-4 < b )> 4≤pH＜9 或4＜pH＜9 滤液中加盐酸(或在HCl气流中)，加热浓缩，冷却结晶，过滤

【解析】Ⅰ．（1）在t2℃下，将amol·L-1CH3COOH溶液与bmol·L-1NaOH客液等体积混合反应后，溶液恰好呈中性。由于醋酸钠溶液显碱性，所以醋酸过量，反应后的溶液中，c(CH3COO-)=0.5bmol/L，c(CH3COOH)=0.5(a-b)mol/L，c(H+)=1×10-6mol/L，则该温度下CH3COOH的电离常数Ka=。

（2）25℃时，有pH=4的醋酸溶液和氯化氨溶液，醋酸中水的电离受到了抑制，其中水电离的H+浓度等于OH-浓度，即10-10mol/L；所化铵溶液中，水的电离受到促进，水电离高出的H+浓度等于10-4mol/L。因此，醋酸中水电离高出的H+浓度与氯化氨溶液中水电离出的H+浓度之比是10-10∶10-4（即1:1000000）。

（3）pH=3的醋酸溶液中的c(H+)与pH=11的NaOH溶液中的c(OH-)相等，由于醋酸是弱酸，不能完全电离，所以醋酸的物质的量浓度远远大于氢氧化钠的物质的量浓度，若两者等体积混合，则混合后溶液一定会因为醋酸过量而使其显酸性。因此，25℃时，向体积为VamLpH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液VbmL至溶液恰好呈中性，则Va与的Vb关系是Va<Vb。

（4）醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+。a．由电荷守恒可知，CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，a正确；b．0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液的酸性减弱，所以溶液中c(OH-)增大，b不正确；c．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，可使溶液中的醋酸根离子的浓度增大，所以平衡逆向移动，c正确；d．常温下，pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，过量很多的醋酸使溶液呈酸性，pH<7，d正确；e．室温下，向pH=3的醋酸溶液中加水稀释，溶液中，所以其值不变，e正确。综上所述，叙述不确的是b 。

Ⅱ．（5）根据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=2c(Mg2+)+3c(Cr3+)+c(H+)，因为氯化镁、氯化铬都可水解而使溶液呈酸性，所以c(Cl-)＞2c(Mg2+)+3c(Cr3+)=（2×0.5+0.01×3）mol/L=1.03mol/L，则a＞1.03。

（6）由KspCr(OH)3=10-32可知，Cr3+产生沉淀时溶液中c(OH-)==mol/L=10-10mol/L，则溶液的pH=4；由KspMg(OH)2=5×10-11可知，Mg2+产生沉淀时溶液中c(OH-)==mol/L=10-5mol/L，则溶液的pH=9。调节溶液的pH时，要保证除去铬离子，但不能让镁离子转化为氢氧化镁沉淀，所以理论上应调节pH的范围是4≤pH＜9或4＜pH＜9 。

（7）通常从溶液中获取结晶水合物的操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤。因为氯化镁易水解，为防止其水解，应该加入适量的盐酸，然后再加热浓缩，冷却结晶，过滤。所以，由滤液制取氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)的操作是滤液中加盐酸(或在HCl气流中)，加热浓缩，冷却结晶，过滤。