Question

10．（1）Al₂（SO₄）₃溶液加热蒸干并灼烧最终得到物质是Al₂（SO₄）₃（填化学式），将NaHCO₃与Al₂（SO₄）₃两者溶液混合后可做泡沫灭火剂，其原理是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑（用离子方程式表示）
（2）实验室溶液中常用NaOH来进行洗气和提纯．当100mL 1mol•L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下2.24LSO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）．
（3）25℃时，几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺的溶液中滴加NaOH溶液时，Cu²⁺先沉淀（填离子符号），要使0.3mol•L^-1硫酸铜溶液中Cu²⁺沉淀较为完全（当Cu²⁺浓度降至10^-5 mol•L^-1时），则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为6.5（K_spCu（OH）₂=1×10^-20）

Answer 1

分析 （1）硫酸铝水解生成氢氧化铝和硫酸，硫酸是难挥发性的酸，溶液加热蒸干并灼烧，水挥出得到原物质；将NaHCO₃与Al₂（SO₄）₃两者溶液混合后可做泡沫灭火剂是利用二者发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳；
（2）100mL 1mol•L^-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.1L=0.1mol，标准状况下2.24LSO₂的物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，所以氢氧化钠和二氧化硫反应方程式为SO₂+NaOH=NaHSO₃，溶液为亚硫酸氢钠溶液，亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度；
（3）开始沉淀时pH小的离子先沉淀，溶度积常数越小的物质越先沉淀；0.3mol/L的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀较为完全（使Cu²⁺浓度降至降至10^-5 mol•L^-1），计算向溶液里加NaOH溶液，c（Cu²⁺）=10^-5 mol•L^-1，根据Ksp计算pH．

解答 解：（1）Al₂（SO₄）₃溶液中，硫酸铝水解生成氢氧化铝和硫酸，Al₂（SO₄）₃+6H₂O?2Al（OH）₃+3H₂SO₄，硫酸是难挥发性的酸，加热蒸干并灼烧最终得到物质是Al₂（SO₄）₃，将NaHCO₃与Al₂（SO₄）₃两者溶液混合后可做泡沫灭火剂是利用二者发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，反应的离子方程式为：
Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：Al₂（SO₄）₃；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）100mL 1mol•L^-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.1L=0.1mol，标准状况下2.24LSO₂的物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，所以氢氧化钠和二氧化硫反应方程式为SO₂+NaOH=NaHSO₃，亚硫酸氢根离子水解小于亚硫酸氢根离子电离，溶液显酸性，故溶液中各离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（3）pH小的离子先沉淀，溶度积常数越小的物质越先沉淀，所以Cu²⁺先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，0.3mol/L的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀较为完全（使Cu²⁺浓度降至降至10^-5 mol•L^-1），则应向溶液里加NaOH溶液，c（Cu²⁺）=10^-5 mol•L^-1，c（OH^-）=$\sqrt{\frac{1×1{0}^{-20}}{1{0}^{-5}}}$=10^-7.5mol/L，c（H⁺）=10^-6.5mol/L，所以pH=6.5，
故答案为：Cu²⁺；6.5．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、离子浓度的比较、Ksp的应用等知识点，题目考查的知识点较多，题目难度中等，注意把握溶液中离子浓度大小比较的方法．