Question

13．（1）将NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，相关反应的离子方程式是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（2）一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0达到平衡时，c（A）=2mol/L  c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．试确定B的起始浓度c（B）的取值范围是3mol/L≤c（B）≤9mol/L．
（3）25℃时将0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液与0.1mol•L^-1CuSO₄溶液等体积混合后，充分搅拌有沉淀生成，若此时所得溶液的pH=8，则所得溶液中的c（CO₃^2-）=5×10^-3mol•L^-1，c（Cu²⁺）=2.2×10^-8mol•L^-1
已知：K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10
（4）在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则溶液显中性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离平衡常数K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）硫酸铝和碳酸氢钠水溶液中发生互促水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳；
（2）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，据此计算；
（3）K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10，由pH=8计算c（Cu²⁺），结合K_sp[CuCO₃]计算c（CO₃^2-）；
（4）根据电荷守恒判断；NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$，结合电离常数计算．

解答 解：（1）硫酸铝和碳酸氢钠水溶液中发生互促水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，反应的离子方程式为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，B的浓度变化量为4mol/L×$\frac{1}{2}$=2mol/L，故B浓度最大值为7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，B的浓度变化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的浓度最小值为7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始浓度c（B）的取值范围是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
故答案为：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；
（3）pH=8，则c（OH^-）=10^-6mol/L，由K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20可知，c（Cu²⁺）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-6}）^{2}}$mol/L=2.2×10^-8mol/L，
由K_sp[CuCO₃]=1.1×10^-10可知c（CO₃^2-）=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{2.2×1{0}^{-8}}$mol/L=5×10^-3mol/L，
故答案为：5×10^-3； 2.2×10^-8；
（4）由溶液的电荷守恒可得：c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），已知c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则有c（H⁺）=c（OH^-），所以溶液显中性；电离常数只与温度有关，
则此时NH₃•H₂O的电离常数Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{0.005mol/L×1×1{0}^{-7}mol/L}{\frac{a}{2}mol/L-0.005mol/L}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1，
故答案为：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$mol•L^-1．

点评 本题考查较为综合，涉及盐类的水解、弱电解质的电离，难溶电解质的溶解平衡等知识，为高考常见题型题目难度中等，注意电离方程式的书写，易错点为电离常数的计算，注意把握计算公式的运用．