Question

7．（1）室温下，pH=13的NaOH溶液中，水电离出的c（H⁺）=a；pH=10的CH₃COONa溶液中，水电离出的c（H⁺）=b，则a：b=1：10⁹．
（2）中和相同体积、相同pH值的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃•H₂O三种稀溶液，所用相同物质的量浓度的盐酸的体积分别为V₁、V₂、V₃，则三者关系为：V₁=V₂＜V₃．
（3）已知（NH₄）₂A溶液是中性，又知将H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞ 7 （选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有：有红褐色沉淀生成，有气泡生成；用离子方程式表示产生上述现象的原因Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会产生类似上述现象，这种单质是C （填字母）
A．碳B．硫 C．镁  D．铜
（5）在含有Cl^-、Br^-、I^-的溶液中，已知其浓度均为0.1mo1/L，已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10^-10、4.1×10^-15、1.5×10^-16，若向混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，试回答：
①当AgBr沉淀开始析出时，溶液中Ag⁺浓度是4.1×10^-14mo1/L
②当AgCl沉淀开始析出时，溶液中的I^-的浓度为：9.375×10^-8mol/l．

Answer 1

分析 （1）碱抑制水电离，含有弱酸根离子的盐促进水电离，所以氢氧化钠溶液中水电离出的c（OH^-） 等于C（H⁺），醋酸钠溶液中水电离出的c（OH^-） 等于水离子积常数与C（H⁺）的比值；
（2）等体积、等pH的Ba（OH）₂、NaOH中，c（OH^-）相同，但NH₃•H₂O为弱碱，等pH时，其浓度大于NaOH，然后结合酸碱中和时c（OH^-）越大，消耗酸越多；
（3）（NH₄）₂A溶液是中性，说明NH₄⁺和A^2-离子水解程度相等，则一水合氨和H₂A电离平衡常数相等，H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明H₂A酸性大于H₂CO₃，则CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺；
（4）化铁水解呈酸性，可使碳酸钙溶解生成二氧化碳气体，溶液中水解平衡正向进行生成；饱和氯化铁溶液中存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，若生成气体和红褐色沉淀，平衡正向进行，且加入的物质和酸反应放出氢气；
（5）①根据溶度积常数计算各沉淀生成时所需银离子的浓度；
②计算出溴离子、碘离子浓度分别为1.0×10^-5mol/L时银离子浓度，然后根据氯化银开始沉淀时银离子浓度进行比较，即可判断当AgC1沉淀开始析出时，溶液中的Br^-、I^-是否完全沉淀．

解答 解：（1）氢氧化钠抑制水电离，醋酸钠促进水电离，所以氢氧化钠溶液中水电离出的c（OH^-）等于c（H⁺），醋酸钠溶液中水电离出的c（OH^-）等于水离子积常数与C（H⁺）的比值，则氢氧化钠溶液中水电离出的c（OH^-）=10^-13 mol/L，醋酸钠溶液中水电离出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=10^-4 mol/L，所以a：b=10^-13：10^-4=1：10⁹；
故答案为：1：10⁹；
（2）等体积、等pH的Ba（OH）₂、NaOH中，c（OH^-）相同，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积V₁=V₂，
但NH₃•H₂O为弱碱，等pH时，其浓度大于NaOH，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，弱碱继续电离产生氢氧根离子，则消耗酸多，即V₃＞V₂，
所以消耗酸的体积关系为：V₁=V₂＜V₃，
故答案为：V₁=V₂＜V₃；
（3）（NH₄）₂A溶液是中性，说明NH₄⁺和A^2-离子水解程度相等，则一水合氨和H₂A电离平衡常数相等，H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明H₂A酸性大于H₂CO₃，则CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺，CO₃^2-水解显碱性，所以该溶液呈碱性，pH＞7，
故答案为：＞；
（4）氯化铁水解呈酸性，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，可使碳酸钙溶解，反应的方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，反应消耗H⁺，使c（H⁺）减小，引起水解平衡向右移动，导致Fe（OH）₃增多，溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀；在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会发生类似上述现象的反应，平衡正向进行，且加入的物质和酸反应放出氢气，选项中AB是非金属单质不能和酸反应，铜是金属不能和稀酸反应，镁和溶液中稀酸反应生成氢气，促进平衡正向进行，生成氢氧化铁红褐色沉淀；
故答案为：有红褐色沉淀生成，有气泡生成；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O； C；
（5）①当生成AgBr沉淀时，所需银离子的浓度为：c（Ag⁺ ）=$\frac{4.1×1{0}^{-15}}{0.1}$mol/L=4.1×10^-14mol/l，
故答案为：4.1×10^-14mo1/L；
②当生成AgCl沉淀时，所需银离子的浓度为：c（Ag⁺ ）=$\frac{Ksp}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.6×1{0}^{-10}}{0.1}$mol/L=1.6×10^-9mol/l，此时I^-离子浓度为：c（I^-）=$\frac{Ksp}{c（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.5×1{0}^{-16}}{1.6×1{0}^{-9}}$mol/L=9.375×10^-8mol/l；
故答案为：9.375×10^-8mol/l．

点评 本题考查了水的电离、盐的水解原理及其应用、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，题目难度中等，试题涉及的知识点较多、题量稍大，注意掌握pH的有关计算的方法，明确盐的水解原理，掌握沉淀转化本质及其应用方法．