Question

【题目】I．常温下将0.01 mol NH4Cl和0.002 mol NaOH溶于水配成1 L溶液。

(1)该溶液中存在的平衡体系有（用离子反应方程式表示）________

(2)溶液中共有________ 种不同的微粒。

(3)这些微粒中浓度为0.01 mol·L－1的是_____，浓度为0.002 mol·L－1的是___。

(4)______和_______两种微粒的物质的量之和比OH－的物质的量多0.008 mol。

II．(5)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。

①在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质可采用的是________。

A．KMnO4 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3

②然后再加入适当物质调整溶液至pH＝4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的______。

A．NaOH B．NH3·H2O C．CuO D．Cu(OH)2

(6)甲同学怀疑调整至溶液pH＝4是否能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp＝1.0×10－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.0×10－20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________，Fe3＋完全沉淀[即c(Fe3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1]时溶液的pH为________。

Answer 1

【答案】 NH3·H2ONH4++OH- NH4++ H2ONH3·H2O+H+ H2OH+ +OH- 7 Cl- Na+ NH4+ H+ B CD 4 3

【解析】分析I．（1）根据铵根水解、一水合氨和水均是弱电解质解答；

（2）根据溶液中微粒的电离或水解情况判断；

（3）根据物料守恒分析；

（4）根据电荷守恒分析；

II．（5）①根据除杂时不能引入新杂质分析；

②根据除杂时不能引入新杂质分析；

（6）根据溶度积常数的概念和表达式计算。

详解：I．（1）常温下将0.01 molNH4Cl和0.002 molNaOH溶于水配成1 L溶液，溶液中存在的物质有氯化钠、一水合氨以及过量的氯化铵，其中铵根水解，一水合氨和水均是弱电解质，因此该溶液中存在的平衡体系有NH3·H2ONH4++OH－、NH4++ H2ONH3·H2O+H+、H2OH+ +OH-；

（2）溶液中存在的物质有氯化钠、一水合氨以及过量的氯化铵，其中铵根水解，一水合氨和水均存在电离平衡，因此溶液中共有铵根、氢离子、钠离子、氢氧根、氯离子、一水合氨、水分子等7种不同的微粒；

（3）根据氯原子守恒可知这些微粒中浓度为0.01 mol·L－1的是Cl-，根据钠原子守恒可知浓度为0.002 mol·L－1的是Na+。

（4）根据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)+c(NH4+)＝c(Cl－)+c(OH－)，则c(H+)+c(NH4+)－c(OH－)＝c(Cl－)－c(Na+)＝0.01mol/L－0.002mol/L＝0.008mol/L，所以H+和NH4+两种微粒的物质的量之和比OH－的物质的量多0.008 mol。

II．（5）①高锰酸钾、氯水和硝酸均能氧化亚铁离子，但会引入新杂质，双氧水的还原产物是水，不能引入新杂质，答案选B；

②选项中的四种物质均能消耗氢离子调节pH，但氢氧化钠和氨水会引入新杂质钠离子和铵根离子，氧化铜和氢氧化铜反应后生成铜离子，不会引入新杂质，答案选CD；

（6）铜离子浓度是3.0mol/L，则开始沉淀时溶液中氢氧根浓度是＝1×10－10mol/L，则氢离子浓度是10－4mol/L，所以Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4；Fe3＋完全沉淀[即c(Fe3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1]时溶液中氢氧根浓度是，所以溶液中氢离子浓度是10－3mol/L，因此pH＝3。