Question

15．（1）在温度t℃时，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，在此温度下pH均为4的盐酸和（NH₄）₂SO₄溶液中由水电离出的c（H⁺）之比为10^-4．
（2）常温下，pH=10的强碱AOH和pH=4的酸HB等体积混合后溶液显酸性，则 AOH与HB完全中和所得溶液呈碱性，其原因用离子方程式表示为B^-+H₂O?HB+OH^-．
（3）常温下，0.1mol/L的下列溶液：
A组：①HCl、②FeCl₃、③CH₃COONa、④NaCl、⑤Na₂CO₃
B组：①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃
（Ⅰ）A组中pH由大到小排列顺序为①＜②＜④＜③＜⑤；（填序号）；
（Ⅱ）B组中C（NH₄⁺）由大到小排列顺序为④＞③＞①＞②（填序号）；
（4）实验室配制A组②的溶液时常需加入少量盐酸，否则得到的是浑浊的溶液，产生浑浊的原因是（用离子方程式表示）Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺
（5）将硫酸铝溶液和B 组②的溶液混合时，可看到的实验现象是溶液出现白色沉淀，同时有气体产生，产生该现象的原因是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑（用离子方程式解释原因）．

Answer 1

分析 （1）在温度t℃时，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，离子积Kw=10^-3mol/L×10^-9 mol/L=10^-12，此温度下pH均为4的盐酸溶液中依据离子积常数计算水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度=10^-8mol，（NH₄）₂SO₄溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-4mol/L；
（2）常温下，pH=10的强碱AOH和pH=4的酸HB等体积混合后溶液显酸性，溶液呈酸性，证明HB为弱酸，恰好反应生成的是强碱弱酸盐，酸根离子水解溶液成碱性；
（3）Ⅰ首先对物质进行分类，一般来说等浓度时，酸、碱的浓度大于盐类溶液中酸碱性；
Ⅱ①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃，先不考虑水解，则④（NH₄）₂CO₃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；
（4）实验室配制FeCl₃ 溶液为防止水解需加入少量盐酸，产生混浊的原因是铁离子水解生成氢氧化铁；
（5）铝离子和碳酸氢根离子水解双促进，据此回答判断．

解答 解：（1）在温度t℃时，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，离子积Kw=10^-3mol/L×10^-9 mol/L=10^-12，此温度下pH均为4的盐酸溶液中依据离子积常数计算水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度=10^-8mol/L，（NH₄）₂SO₄溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-4mol/L，此温度下pH均为4的盐酸和（NH₄）₂SO₄溶液中由水电离出的c（H⁺）之比=10^-8mol/L：10^-4mol/L=10^-4，
故答案为：10^-4；
（2）常温下，pH=10的强碱AOH和pH=4的酸HB等体积混合后溶液显酸性，说明溶液呈酸性，证明HB为弱酸，恰好反应生成的是强碱弱酸盐，生成的盐化学式AB，酸根离子水解溶液成碱性，离子方程式为B^-+H₂O?HB+OH^-；
故答案为：碱；B^-+H₂O?HB+OH^-；
（3）ⅠA组物质中，③⑤溶液呈碱性，且pH⑤＞③，④溶液呈中性，①②溶液呈酸性，且pH②＞①，则pH由小到大排列顺序为①＜②＜④＜③＜⑤，
故答案为：①＜②＜④＜③＜⑤；
Ⅱ0.1mol/L的下列溶液：①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃，先不考虑水解，则④（NH₄）₂CO₃含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于其它三种物质，①②③三种物质中，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，①NH₄Cl、②NH₄HCO₃中HCO₃^-水解显碱性，促进NH₄⁺水解，所以溶液中c（NH₄⁺）①＞②，所以按c（NH₄⁺）由大到小的顺序排列为：④＞③＞①＞②，
故答案为：④＞③＞①＞②；
（4）实验室配制FeCl₃ 溶液为防止水解需加入少量盐酸，产生混浊的原因是铁离子水解生成氢氧化铁，离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（5）将硫酸铝溶液和NH₄HCO₃溶液混合，发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，溶液出现白色沉淀，同时有气体产生，反应的离子方程式为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：溶液出现白色沉淀，同时有气体产生；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评 本题考查了盐类水解的分析判断，溶液酸碱性分析理解，主要是盐类水解的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．