Question

19．（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-（用离子方程式表示），0.1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶液的pH降低（填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH₄⁺的浓度增大增大（填“增大”或“减小”）；
（2）25℃，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）关系如图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=0.0430.043mol•L^-1；
②某溶液含0.020mol•L^-1Mn²⁺、0.10mol•L^-1H₂S，当溶液pH=55时，Mn²⁺开始沉淀．[已知：
Ksp（MnS）=2.8×10^-13]．
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如表．

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10-2	6.3×10-8
H2CO3	4.2×10-7	5.6×10-11

①HSO₃^-的电离平衡常数表达式K=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②0.10mol•L^-1Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O；
（4）银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用．久存的银器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是Ag与空气中微量H₂S反应生成黑色的Ag₂S，已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，若向5mL0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入5mL0.020mol•L^-1的盐酸，混合后溶液中的Ag⁺的浓度为1.8×10^-81.8×10^-8mol•L^-1，pH为1．

Answer 1

分析 （1）氨的水溶液中一水合氨是弱电解质存在电离平衡，电离出铵根离子和氢氧根离子显弱碱性，0.1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶解后铵根离子浓度增大，一水合氨电离平衡逆向进行，若加入少量的明矾，溶解后铝离子结合氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀，促进一水合氨电离平衡正向进行；
（2）①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH；
（3）①HSO₃^-的电离方程式为：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，平衡常数表达式为K=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解，以第一步水解为主，水解程度较小，据此判断离子浓度关系；
③由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，则酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，而不是为H₂SO₃+2HCO₃^-=SO₃^2-+2CO₂↑+2H₂O；
（4）长期放置在空气中的银制品，其表面会逐渐变黑，这是由于银和空气中的微量硫化氢发生了反应生成黑色的Ag₂S；n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，计算混合溶液中c（Cl^-）、c（Ag⁺）、c（H⁺）溶液的pH=-lgc（H⁺）．

解答 解：（1）氨的水溶液中一水合氨是弱电解质存在电离平衡，电离出铵根离子和氢氧根离子显弱碱性，电离方程式为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；0.1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶解后铵根离子浓度增大，一水合氨电离平衡逆向进行，氢氧根离子浓度减小，溶液PH降低，加入少量的明矾，溶解后铝离子结合氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀，促进一水合氨电离平衡正向进行，铵根离子浓度增大，
故答案为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；降低；增大；
（2）①根据溶液pH与c（S^2-）关系图pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案为：0.043；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，所以c（S^2-）=$\frac{Ksp（MnS）}{c（M{n}^{2+}）}$=$\frac{2.8×1{0}^{-13}}{0.02}$mol/L=1.4×10^-11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时亚铁离子开始沉淀，
故答案为：5；
（3）①HSO₃^-的电离方程式为：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，平衡常数表达式为K=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$，故答案为：$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na₂SO₃溶液中的离子浓度顺序为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
③由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，所以酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，而不是为H₂SO₃+2HCO₃^-=SO₃^2-+2CO₂↑+2H₂O，
故答案为：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O；
（4）长期放置在空气中的银制品，其表面会逐渐变黑，这是由于银和空气中的微量硫化氢发生了反应生成黑色的Ag₂S，n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{0.001-0.0009}{0.005+0.005}$mol/L=10^-2 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1{0}^{-2}}$mol/L=1.8×10^-8mol/L；实际上氢离子不参加反应，则溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.01L}$=0.1mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg0.1=1，
故答案为：Ag与空气中微量H₂S反应生成黑色的Ag₂S；1.8×10^-8；1．

点评 本题考查离子浓度大小比较、离子方程式的书写，题目难度不大，注意根据酸的电离常数判断酸的酸性强弱．考查氧化还原反应、pH计算、溶度积常数等知识点，综合性较强，明确溶度积常数含义、氧化还原反应本质等知识点即可解答