Question

（1）明矾常作净水剂，其净水原理用离子方程式可表示为：

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

用TiCl₄水解制备TiO₂的化学方程式为：

TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl

（2）常温下，某溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol/L，则该溶液的pH可能为

2或12

；若某溶液pH=4，则该溶液中由水电离出的c（OH^-）可能为

10^-10或 10^-4mol/L

．
（3）0.01mol?L^-1的下列物质的水溶液：①CH₃COOH ②Na₂CO₃ ③NaHSO₄④KOH ⑤H₂SO₄⑥CuSO₄，pH由大到小的关系为

⑤③①⑥②④

（用“①②③④⑤⑥”表示）
（4）常温下，pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等积极混合后，溶液pH

＜

7，溶液中离子浓度由大到小的关系为

c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；

（5）等浓度的下列物质的水溶液：①NH₄Cl ②（NH₄）₂SO₄ ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃⑤（NH₄）₂CO₃，c（NH₄⁺）由大到小的关系为

②＞⑤＞③＞①＞④；

（用“①②③④⑤”表示）

Answer 1

分析：（1）硫酸铝溶液中含有铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子，氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水，水解方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄水解制备TiO₂，还生成HCl；
（2）在25℃时，某溶液中，由水电离出的c（H⁺）_水=1.0×10^-12 mol/L＜10^-7mol/L，说明该溶液中的溶质抑制水的电离，溶质能电离出氢离子、氢氧根离子就能抑制水电离，据此分析判断；溶液pH=4，可能是酸也可能是强酸弱碱盐据此分析；
（3）先根据酸碱盐分类，再根据酸中酸的强弱分类，盐中盐的水解呈酸碱性进行分类比较；
（4）pH=3的醋酸中c（H⁺）=1.0×10^-3mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L，醋酸为弱酸，不能完全电离，则c（CH₃COOH）＞c（NaOH），由于二者体积相等，所以酸过量，溶液显酸性，混合后溶质为CH₃COOH和CH₃COONa，然后判断离子浓度关系；
（5）①NH₄Cl  ②（NH₄）₂SO₄  ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃   ⑤（NH₄）₂CO₃，先不考虑水解，则②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于其它三种物质，再根据盐类的水解角度分析解答．

解答：解：（1）硫酸铝溶液中含有铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子，氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水，水解方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄水解制备TiO₂，根据元素守恒其方程式为：TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl；
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；TiCl₄+2H₂O?TiO₂↓+4HCl；
（2）在25℃时，某溶液中，由水电离出的c（H⁺）_水=1.0×10^-12 mol/L＜10^-7mol/L，说明该溶液中的溶质抑制水的电离，溶质能电离出氢离子、氢氧根离子就能抑制水电离，则该溶质可能是酸或碱或强酸的酸式盐，如果为酸溶液，则pH=2，如果为盐溶液，则pH=12；溶液pH=4，可能是酸也可能是强酸弱碱盐，若是酸则c（OH^-）_水=1.0×10^-10 mol/L，所以c（H⁺）_水=1.0×10^-10 mol/L，若是盐则溶液中氢离子为水电离的，所以c（H⁺）_水=1.0×10^-4 mol/L，
故答案为：2或12；1.0×10^-10 mol/L或1.0×10^-4 mol/L；
（3）酸：硫酸是强酸，在水中完全电离，c（H ⁺）=0.02mol/L，pH＜2；
CH₃COOH 是弱电解质，所以只有部分电离，故c（H ⁺）＜0.01mol/L，所以pH＞2；
碱：KOH是强电解质，完全电离，c（OH^- ）=0.01mol/L，所以pH=12；
盐：Na₂CO₃是强碱弱酸盐，水溶液都呈碱性，pH＞7，但小于同浓度氢氧化钾的pH；
NaHSO₄是强酸酸式盐，在水中完全电离成钠离子、硫酸根离子、氢离子，所以C（H ⁺）=0.01mol/L，所以pH=2；
CuSO₄强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，pH＜7，所以pH由小到大的顺序排列的是⑤③①⑥②④，故答案为：⑤③①⑥②④；
（4）pH=3的醋酸中c（H⁺）=1.0×10^-3mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L，醋酸为弱酸，不能完全电离，则c（CH₃COOH）＞c（NaOH），由于二者体积相等，所以酸过量，溶液显酸性，混合后溶质为CH₃COOH和CH₃COONa，离子浓度关系为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：＜；c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）①NH₄Cl ②（NH₄）₂SO₄ ③NH₄HSO₄④NH₄HCO₃ ⑤（NH₄）₂CO₃，先不考虑水解，则②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于其它三种物质，而④（NH₄）₂CO₃  中NH₄⁺水解显酸性，CO₃^2-水解显碱性，两者相互促进，所以NH₄⁺水解的量较多，NH₄⁺的量较少，即溶液中c（NH₄⁺）②＞⑤；
①③④三种物质中，③NH₄HSO₄酸性最强，NH₄⁺水解受到的抑制最大，即NH₄⁺的量较多，溶液中c（NH₄⁺）较大，
④NH₄HCO₃，NH₄⁺水解与①NH₄Cl 比较，水解得到促进，即NH₄⁺的量较少，即溶液中c（NH₄⁺）④＜①； 
按c（NH₄⁺）由大到小的顺序排列为：②＞⑤＞③＞①＞④，
故答案为：②＞⑤＞③＞①＞④．

点评：本题考查盐类水解的原理和应用，溶液中离子浓度求算，注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离，从影响平衡移动的角度分析离子浓度的大小比较是解答的关键，题目难度中等．