Question

5．完成下列各小题：
（1）某温度下，纯水中C（H⁺）=2.0×10^-7 mol•L^-1，则此溶液中的C（OH^-）=2×10^-7mol•L^-1．
若温度不变，滴入稀盐酸使C（H⁺）=5.0×10^-6 mol•L^-1，则此时溶液中的C（OH^-）=8×10^-9mol/L．
（2）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液至SO₄^2-刚好沉淀完全时，溶液的PH＞7（填＞、＜、=），离子反应总方程式为：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═2BaSO₄↓+AlO₂^-+2H₂O；
向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液至Al³⁺刚好沉淀完全时，溶液的PH＞7（填＞、＜、=），离子反应总方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．
（3）盐碱地（含较多NaCl、Na₂CO₃）不利于作物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性．试用离子方程式表示该盐碱地产生碱性的原因为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，用化学方程式表示石膏能降低其碱性的反应原理为：Na₂CO₃+CaSO₄═Na₂SO₄+CaCO₃↓．

Answer 1

分析 （1）水电离的c（OH^-）=c（H⁺），温度不变，Kw不变，滴入稀盐酸，使c（H⁺）=5.0×10^-6 mol•L^-1，则c（OH^-）=$\frac{Kw}{c（{H}^{+}）}$，以此计算，而水电离出的c（H⁺）等于水电离出的c（OH^-）；
（2）假设SO₄^2-的物质的量为1mol或2mol，判断完全反应需要其它离子的物质的量，进而书写反应的离子方程式，并判断溶液的酸碱性；
（3）碳酸根离子水解显碱性，导致盐碱地产生碱性；石膏能与碳酸根离子反应，降低碱性．

解答 解：（1）某温度下纯水中的c（H⁺）=2×10^-7mol•L^-1，由于纯水显中性，故此水中的c（OH^-）=2×10^-7mol•L^-1，该温度下Kw=2×10^-7mol•L^-1×2×10^-7mol•L^-1=4×10^-14（mol•L^-1）²，温度不变，滴入稀盐酸，使c（H⁺）=5.0×10^-6 mol•L^-1，则此时溶液中由水电离产生的c（OH^-）=$\frac{4×1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$=8×10^-9mol/L，而水电离出的c（H⁺）等于水电离出的c（OH^-），故此溶液中水电离出的c（OH^-）=8×10^-9mol/L，
故答案为：2×10^-7mol•L^-1；8×10^-9mol/L；
（2）假设SO₄^2-的物质的量为2mol，则明矾溶液中含有2mol SO₄^2-，1molAl³⁺，向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液至SO₄^2-刚好沉淀完全时，需要2molBa（OH）₂，即加入的Ba²⁺为2mol，OH^-为4mol，生成2molBaSO₄，1molAl³⁺与4molOH^-反应生成1molAlO₂^-，反应的离子方程式为Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═2BaSO₄↓+AlO₂^-+2H₂O，反应后溶液呈碱性，pH＞7；
向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，当Al³⁺恰好全部沉淀时，反应生成硫酸钡、氢氧化铝、硫酸钾，离子方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，此时溶液pH=7．
故答案为：＞；Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═2BaSO₄↓+AlO₂^-+2H₂O；=；2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．
（3）碳酸根离子水解显碱性，导致盐碱地产生碱性，水解离子反应为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
石膏能与碳酸根离子反应，降低碱性，化学方程式为Na₂CO₃+CaSO₄═Na₂SO₄+CaCO₃↓，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；Na₂CO₃+CaSO₄═Na₂SO₄+CaCO₃↓．

点评 本题为综合题，涉及盐类水解、离子反应方程式的书写、盖斯定律计算反应热、离子浓度的比较，注重常考考点的考查，题目难度中等，（3）为解答的难点．