Question

（1）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的MgCl₂和FeCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成的沉淀是

 

（填化学式），写出生成该沉淀的离子方程式

 

． 已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Fe（OH）₂]=8×10^-16．
（2）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=a的H₂SO₄溶液V_aL与pH=b的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则V_a：V_b=

 

．
（3）在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．则溶液显

 

性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离常数  K_b=

 

．
（4）利用甲醇设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，采用铂或碳化钨作为电极催化剂．则通入氧气的电极应为

 

极（填写“正”或“负”），
放入甲醇的电极上发生的电极反应是

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的书写,化学电源新型电池,pH的简单计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：（1）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀；
（2）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=11，据此计算离子积常数，将pH=a的H₂SO₄溶液V_aL与pH=b的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性说明氢离子和氢氧根离子物质的量相同，列式计算；
（3）反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.01mol/L，结合电荷守恒可知，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，结合平衡浓度计算电离常数K_b；
（4）用氢氧化钾溶液作电解质溶液，甲醇在负极上失去电子生成碳酸根离子和水，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子．

解答： 解：（1）由K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11＜K_sp[Fe（OH）₂]=8×10^-16，则MgCl₂和FeCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成的沉淀是Fe（OH）₂；发生的离子反应2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案为：Fe（OH）₂；2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（2）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=11，则离子积常数Kw=0.01mol/L×10^-11mol/L=10^-13（mol/L），将pH=a的H₂SO₄溶液V_aL与pH=b的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性说明氢离子和氢氧根离子物质的量相同，10^-a×Va=10^b-13×V_b，a+b=12，解得Va：V_b=1：10，
故答案为：1：10；
（3）反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.01mol/L，结合电荷守恒可知，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，则溶液显中性，
        NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，
平衡浓度a-0.01   0.01 10^-7
则电离常数K_b=

10-9

a-0.01

mol?L^-1，
故答案为：中；

10-9

a-0.01

mol?L^-1；
（4）用氢氧化钾溶液作电解质溶液，甲醇在负极上失去电子生成碳酸根离子和水，负极反应为CH₃OH-6e^-+8 OH^-═CO₃^2-+6H₂O，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，通入氧气的电极应为正极，
故答案为：正；CH₃OH-6e^-+8 OH^-═CO₃^2-+6H₂O．

点评：本题考查较综合，涉及离子反应方程式书写、溶度积计算、pH计算及K_b计算、原电池等，注重高频考点的考查，把握化学反应原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．