Question

7．（1）25℃，有pH=12的氢氧化钠溶液100ml，欲使它的pH降为11．如果加蒸馏水应加入900ml；如果加入0.008mol/L的盐酸溶液，应加入100ml．
（2）25℃，pH=3盐酸和pH=11氨水等体积混合后溶液呈碱性．（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）
（3）已知相关物质的溶度积常数见下表：

物质	Cu（OH）2	Fe（OH）3	CuCl	CuI
Ksp	2.2×10-20	2.6×10-39	1.7×10-7	1.3×10-12

某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，为得到纯净的CuCl₂•2H₂O晶体，加入Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃，调至pH=4，使溶液中的Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，此时溶液中的c（Fe³⁺）=2.6×10^-9mol/L．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl₂•2H₂O晶体．
（4）在空气中直接加热CuCl₂•2H₂O晶体得不到纯的无水CuCl₂，原因是2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O（用化学方程式表示）．由CuCl₂•2H₂O晶体得到纯的无水CuCl₂的合理方法是在氯化氢气流中加热脱水．

Answer 1

分析 （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；先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据C（OH^-）=$\frac{n碱-n酸}{V酸+V碱}$计算；
（2）pH=3盐酸和pH=11氨水等体积混合后溶液中碱剩余，据此判断；
（3）加入的物质用于调节pH以除去杂质，主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质，先根据溶液的pH计算氢离子浓度，再结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度，最后根据c（Fe³⁺）=$\frac{Kw}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$，计算c（Fe³⁺）；
（4）加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全，要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解．

解答 解：（1）pH=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×0.001mol/L，V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，盐酸的浓度是0.01mol/L，设加入盐酸的体积是V，C（OH^-）=$\frac{n碱-n酸}{V酸+V碱}$=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.008mol/L×VL}{（0.1+V）L}$=0.001mol/L，v=100mL，
故答案为：900；100；
（2）pH=3盐酸和pH=11氨水等体积混合后溶液中碱剩余，得到氯化铵和氨水的混合物，所以溶液显示碱性，故答案为：碱性；
（3）为得到纯净的CuCl₂•2H₂O晶体要除去氯化铁，则溶液中的Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，加入物质能与酸反应能转化为氯化铜，且不能引进杂质，可以是Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；
溶液的pH=4，所以溶液中氢氧根离子浓度为10^-4 mol/L，则氢氧根离子浓度为10^-10 mol/L，c（Fe³⁺）=$\frac{Kw}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{2.6×1{0}^{-39}}{（1×1{0}^{-10}）^{3}}$=2.6×10^-9mol/L，
故答案为：Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；2.6×10^-9mol/L；
（4）由于CuCl₂在加热过程中水解被促进，且生成的HCl又易挥发而脱离体系，造成水解完全，碱式氯化铜或氢氧化铜，以至于得到CuO固体，而不是CuCl₂，反应方程式为：2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O，要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解，并带走水蒸气，
故答案为：2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O；在氯化氢气流中加热脱水．

点评 本题考查pH的计算K_sp计算和物质制备，利用平衡移动原理分析解答，明确滴定过程的反应原理和计算方法是解本题的关键，注意加热灼烧CuCl₂溶液和CuSO₄溶液得到固体的区别，是易错点．