题目内容
【题目】通过学习,同学们对宏观辨识与微观探析,变化观念与平衡思想等学科素养有了进一步的认识和理解。请根据所学知识回答下列问题
(1)FeCl3溶液呈酸性原因是__________________(用离子方程式表示);若把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到固体产物是 ____________。
(2)将1L 0.2 mol·L-1HA溶液与1L 0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),测得混合溶液中c(Na+)> c(A-),则混合溶液中c(HA)+c(A-)_____0.1 mol·L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)浓度均为0.1 mol/L的四种溶液①氯化铵溶液、②碳酸氢铵溶液、③氨水、④硫酸氢铵中,NH4+浓度由大到小的顺序为________________________。(填序号)
(4)已知:常温下,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3 ,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入________(填化学式),调节溶液的pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=________mol·L-1。
②常温下,若将0.01 mol·L-1 MgCl2溶液与________ mol·L-1 NaOH溶液等体积混合时有沉淀生成。
【答案】Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+ Fe2O3 = ④>①>②>③ MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等 4×10-8 1.2×10-4
【解析】
(1)FeCl3溶液呈酸性的原因是Fe3+发生水解生成Fe(OH)3和H+;若把FeCl3溶液蒸干、灼烧,水解生成的HCl挥发,Fe(OH)3分解,由此可得最后得到固体产物的成分。
(2)将1L 0.2 mol·L-1HA溶液与1L 0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,发生反应HA+NaOH=NaA+H2O,此时溶液中c(HA)=c(A-),测得混合溶液中c(Na+)> c(A-),则表明溶液中以A-水解为主,依据物料守恒,可得出c(HA)+c(A-)与0.1 mol·L-1的关系。
(3)浓度均为0.1 mol/L的四种溶液
①氯化铵溶液中,NH4Cl=NH4++Cl-,NH+H2O
NH3·H2O + H+;
②碳酸氢铵溶液中,NH4HCO3=NH4++HCO3-,NH+ HCO3-+H2O
NH3·H2O + H2CO3;
③氨水中,NH3·H2ONH
+ OH-;
④硫酸氢铵中,NH4HSO4=NH4++H++SO42-,NH+H2O
NH3·H2O + H+;
以①中氯化铵溶液为参照,依据NH4+所在环境对NH4+的促进或抑制,确定浓度由大到小的顺序。
(4)①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入镁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等,调节溶液的pH=4,此时c(OH-)=10-10mol/L,代入Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,求溶液中的c(Fe3+)。
②常温下,利用Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,求0.01 mol·L-1 MgCl2溶液有沉淀生成时,所需NaOH溶液的浓度。
(1)FeCl3溶液呈酸性的原因是Fe3+发生水解生成Fe(OH)3和H+,反应的离子方程式为Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+;若把FeCl3溶液蒸干、灼烧,水解生成的HCl挥发,Fe(OH)3分解,最后得到固体产物为Fe2O3。答案为:Fe 3++3H2O
Fe(OH)3+3H+;Fe2O3;
(2)将1L 0.2 mol·L-1HA溶液与1L 0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,发生反应HA+NaOH=NaA+H2O,此时溶液中c(HA)=c(A-)=0.05 mol·L-1,测得混合溶液中c(Na+)> c(A-),则表明溶液中以A-水解为主,依据物料守恒,可得出c(HA)+c(A-)= 2×0.05 mol·L-1=0.1 mol·L-1。答案为:=;
(3)①氯化铵溶液中,NH4Cl=NH4++Cl-,NH+H2O
NH3·H2O + H+;
②碳酸氢铵溶液中,NH4HCO3=NH4++HCO3-,NH+ HCO3-+H2O
NH3·H2O + H2CO3,由于HCO3-水解反应的促进,c(NH
)比①中小;
③氨水中,NH3·H2ONH
+ OH-,由于电离程度较小,所以溶液中c(NH
)比②中小;
④硫酸氢铵中,NH4HSO4=NH4++H++SO42-,NH+H2O
NH3·H2O + H+,由于H+的抑制作用,溶液中c(NH
)比①中大;
依据上述分析,c(NH)由大到小的顺序为④>①>②>③。答案为:④>①>②>③;
(4)①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等;溶液的pH=4,此时c(OH-)=10-10 mol·L-1,代入Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,求得溶液中的c(Fe3+)==4×10-8 mol·L-1。答案为:MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等;4×10-8;
②常温下,利用Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,要使0.01 mol·L-1 MgCl2溶液有沉淀生成,设加入等体积NaOH溶液的浓度为x,则,x=1.2×10-4 mol·L-1。答案为:1.2×10-4。
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