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【题目】取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:

(1)混合溶液的pH=8的原因是___________________________(用离子方程式表示)。

(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>”“<”或“=”)0.1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。

(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(Na+)-c(A-)= __________mol·L-1;

(4)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断室温下(NH4)2CO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。

(5)将相同温度下相同浓度的以下四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列_____________(填序号)。

【答案】 A-+H2OHA+OH- > 9.9×10-7 > A>B>D>C

【解析】(1)取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合应该得到0.05mol·L-1 的NaA溶液,溶液显碱性,说明该盐为强碱弱酸盐,所以A-会水解,其离子方程式为:A-+H2OHA+OH-。

(2)混合溶液为强碱弱酸盐溶液,盐发生水解对于水的电离应该起到促进作用,而氢氧化钠溶液中氢氧化钠电离出来的氢氧根离子对于水的电离应该起到抑制作用,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。

(3)根据该溶液的电荷守恒式:c(Na+)+ c(H+) = c(A-) + c(OH-),得到c(Na+)-c(A-) = c(OH-)-c(H+)。因为溶液的pH=8,所以c(H+)=1×10-8mol/L,c(OH-)=1×10-6mol/L,所以c(Na+)-c(A-) = c(OH-)-c(H+) = 1×10-6mol/L-1×10-8mol/L = 9.9×10-7mol/L。

(4)已知NH4A溶液为中性,说明HA和NH3·H2O的电离能力相等;又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性强于H2CO3,所以得到NH3·H2O的电离能力强于H2CO3,根据越弱越水解的原理,得到NH4+的水解能力弱于CO32-的水解能力,所以(NH4)2CO3溶液显碱性pH>7。

(5)根据(4)的结论,NH4HCO3溶液为碱性,NH4A溶液为中性,(NH4)2SO4和NH4Cl溶液都显酸性。考虑到(NH4)2SO4中的NH4+的浓度大于NH4Cl溶液中NH4+的浓度,所以(NH4)2SO4溶液中NH4+水解得到的氢离子浓度应该更大,pH更小。由上pH由大到小的顺序为:A>B>D>C。

练习册系列答案
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①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a 中加入60mL 无水乙醚到三颈烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min;

②再从仪器a 滴入5.5 mL 新蒸馏的环戊二烯(C5H6、密度0.95g/cm3),搅拌;

③将6.5g 无水FeCl2 与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25ml 装入仪器a中,慢慢滴入三颈烧瓶中,45min 滴完,继续搅拌45min;

④再从仪器a 加入25mL 无水乙醚搅拌;

⑤将三颈烧瓶中液体转入分液漏斗,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;

⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。

回答下列问题:

(1)仪器b 的名称是__________________,作用是_____________________。

(2)步骤①中通入氮气的目的是_____________________。

(3)三颈烧瓶的适宜容积应为__________ (填序号);①100ml、②250ml、③500ml;步骤⑤所得的橙黄色溶液的溶剂是_____________________。

(4)KOH、FeCl2、C5H 6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl 的化学方程式为_____________________。

(5)二茂铁粗产品的提纯过程在上图中进行,其操作名称为________________。二茂铁及其衍生物可做抗震剂用于制无铅汽油,它们比曾经使用过的四乙基铅安全得多,其中一个重要的原因是_________________________________。

(6)最终得到纯净的二茂铁4.8g,则该实验的产率为___________________(保留两位有效数字)。

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