Question

12．化学学科中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理．请回答下列问题：
（1）常温下，某纯碱（Na₂CO₃）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈碱性，原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；（用离子方程式表示）
（2）在常温下将pH=2的盐酸10mL加水稀释到1L，则稀释后的溶液的pH值等于4；
（3）已知在H₂S溶液中存在下列平衡：H₂S═HS^-+H⁺
①向H₂S溶液中加入NaOH固体时，（不考虑温度变化）电离平衡向右移动，（填“左”或“右”）c（H⁺）减小．（填“增大”、“减小”或“不变”）
②向H₂S溶液中加入NaHS固体时，电离平衡向左移动，（填“左”或“右”）c（S^2-）增大．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B（填“A”或“B”）；设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为m₂．则m₁＜ m₂．（选填“＜”、“=”、“＞”）
（5）难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡．某MgSO₄溶液里c（Mg²⁺）=0.002mol•L^-1，如果生成Mg（OH）₂沉淀，应调整溶液pH，使之大于10；（该温度下Mg（OH）₂的K_sp=2×10^-11）

Answer 1

分析 （1）碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液呈碱性；
（2）pH=2的盐酸，稀释100倍后溶液的pH变为4；
（3）①向H₂S溶液中加入NaOH固体时，氢离子的浓度减小，电离平衡向右移动；
②向H₂S溶液中加入NaHS固体时，硫氢根离子浓度变大，H₂S═HS^-+H⁺电离平衡向左移动，硫氢根离子的电离，c（S^2-）增大；
（4）醋酸为弱酸，等pH时，醋酸浓度较大，与锌反应时，醋酸进一步电离出氢离子，则醋酸的pH变化较小，醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，pH变化等量时，消耗的锌较多，以此解答；
（5）根据c（OH^-）=$\sqrt{\frac{Ksp}{c（M{g}^{2+}）}}$计算氢氧根离子浓度，从而确定溶液的pH，

解答 解：（1）碳酸钠为强碱弱酸盐，钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
故答案为：碱性；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； 
（2）pH=2的盐酸，稀释100倍后溶液的pH变为4，故答案为：4；   
（3）①向H₂S溶液中加入NaOH固体时，氢离子的浓度减小，电离平衡向右移动，故答案为：右；减小；
②向H₂S溶液中加入NaHS固体时，硫氢根离子浓度变大，H₂S═HS^-+H⁺电离平衡向左移动，硫氢根离子的电离，c（S^2-）增大，故答案为：左；增大；
（4）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H⁺，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以醋酸是边反应边电离H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂．
故答案为：B；＜；
（5）0.002mol•L^-1MgSO₄溶液中c（Mg²⁺）=0.002mol/L，沉淀平衡时c（OH^-）=$\sqrt{\frac{Ksp}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-11}}{0.002}}$mol/L=10^-4 mol/L，则c（H⁺）=10^-10 mol/L，所以溶液的pH=-lgc（H⁺）=10，故应调整溶液pH大于10，故答案为：10．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、弱电解的稀释的理解应用、溶度积有关计算、盐类水解等知识点，是高考的热点，应熟练掌握，难度中等．