Question

在室温下pH=12的NaOH溶液100ml，要使它的pH变为11．
（1）①、如果加入蒸馏水，应加

 

mL②、如果加入pH=10的NaOH溶液，应加

 

mL③、如果加入0.01mol/L盐酸，应加

 

mL
（2）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡

 

移动（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的

 

（填序号），产生H₂的速率将增大．
a．NaNO₃ b．CuSO₄ c．Na₂SO₄ d．NaHCO₃ e．CH₃COONa
（3）25℃时，向纯水中加入Na₂CO₃，测得溶液的pH=10，则由水电离出的OH^-离子浓度与溶液中的H⁺离子浓度之比为

 

（4）泡沫灭火器中的药品为Al₂（SO₄）₃和小苏打溶液，使用时产生气体CO₂．其反应的离子方程式：

 

；
（5）明矾是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是

 

；明矾可作净水剂，用有关的离子方程式解释

 

，向明矾溶液中逐渐滴入Ba（OH）₂溶液至SO₄^2-离子恰好沉淀完全时，溶液的显

 

性（填酸、碱、中），离子反应的总方程式为：

 

．
（6）FeCl₃的水溶液呈

 

（填“酸”、“中”、“碱”）性，常温时的pH

 

 7（填“＞”、“=”、“＜”），原因是（用离子方程式表示）：

 

；实验室在配制FeCl₃的溶液时，常将FeCl₃固体先溶于较浓的盐酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以

 

 （填“促进”、“抑制”）其水解．
（7）醋酸电离方程式：

 

，把氯化铝溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是

 

．

Answer 1

考点：pH的简单计算,盐类水解的应用

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）①先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁=c₂（V₁+V₂）计算加入的水体积；
②先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）计算加入的氢氧化钠溶液体积；
③先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据c（OH^-）=

n(碱)-n(酸)

V(酸)+V(碱)

．
（2）酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；能形成原电池的装置能加快反应速率；
（3）根据氢离子浓度及水的离子积常数计算氢氧根离子浓度；
（4）从盐类的水解角度分析；
（5）明矾是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是不水解的二元硫酸根离子浓度最大，钾离子和铝离子要考虑铝的水解，结合水解呈酸性；因铝离子水解生成氢氧化铝胶体起净水作用；明矾晶体溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，当溶液中的SO₄^2-刚好完全沉淀时，二者以1：2反应，反应生成硫酸钡、偏铝酸钾、水，以此来解答；
（6）FeCl₃是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性；为防止氯化铁水解，在配制氯化铁溶液时，常将FeCl₃固体先溶于较浓的盐酸中；
（7）醋酸是弱电解质部分电离；加热蒸干并灼烧最终得到的是金属氧化物．

解答： 解：（1）①pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，设加入水的体积是V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，V₂=

0.01mol/L×0.1L

0.001mol/L

=0.9L=900mL，
故答案为：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，设加入pH=10的NaOH溶液体积是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案为：1000；
③pH=2的HCl溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，设加入盐酸的体积是V，
c（OH^-）=

n(碱)-n(酸)

V(酸)+V(碱)

=

0.01mol/L×(0.1-V)L

(0.1+V)L

=0.001mol/L，
V=81.8mL，故答案为：81.8；
（2）水电离生成氢离子和氢氧根离子，所以酸能抑制水电离，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸锌是强酸弱碱盐，促进水电离，所以水的电离平衡向右移动；
a．向溶液中加入NaNO₃，导致溶液中含有硝酸，硝酸和锌反应不产生氢气，故a错误；
b．CuSO₄和锌发生置换反应生成铜，铜、锌和稀硫酸构成原电池，所以能加快反应速率，故b正确；
c．Na₂SO₄ 不影响反应速率，故c错误；
d．NaHCO₃和硫酸反应生成二氧化碳，氢离子浓度减小，所以生成氢气的速率减小，故d错误；
e．加入CH₃COONa，醋酸是弱电解质，导致溶液中氢离子浓度减小，生成氢气速率减小，故e错误；
故答案为：向右；b；
（3）该溶液中氢离子浓度为10^-10，mol/L，则溶液中氢氧根离子浓度=

10-14

10-10

mol/L=10^-4mol/L，所以由水电离出的OH^-离子浓度与溶液中的H⁺离子浓度之比为10⁶：1，故答案为：10⁶：1；
（4）HCO₃^-水解，反应为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈碱性；Al³⁺水解，反应为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，发生相互促进的水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，产生大量的气体和沉淀，故答案为：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（5）明矾是KAl（SO₄）₂?12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是不水解的二元硫酸根离子浓度最大，钾离子和铝离子要考虑铝的水解，结合水解呈酸性，所以离子浓度大小顺序为：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；因铝离子水解生成氢氧化铝胶体起净水作用，水解离子反应为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（胶体）}+3H⁺；
明矾晶体溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，当溶液中的SO₄^2-刚好完全沉淀时，二者以1：2反应，反应生成硫酸钡、偏铝酸钾、水，该离子反应为Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O，
故答案为：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（胶体）}+3H⁺；碱；Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O；
（6）FeCl₃是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性，水解离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，所以其溶液pH＜7；在配制氯化铁溶液时，常将FeCl₃固体先溶于较浓的盐酸中，从而抑制氯化铁水解，故答案为：酸；＜；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；抑制；
（7）醋酸是弱电解质部分电离，电离方程式为：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；AlCl₃属于强酸弱碱盐水解显酸性，其水解离子方程式表示为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，氯化铝水溶液在加热时水解生成Al（OH）₃和HCl，HCl易挥发，灼烧得到Al₂O₃，
故答案为：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；Al₂O₃．

点评：本题考查了弱电解质电离及酸碱混合溶液定性判断等知识点，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意（2）中硝酸和锌反应不产生氢气，为易错点．