Question

13．（1）①常溫下，．某溶液中由水電離出的c（OH^-）=1.0×10^-10mol/L，該溶液可以是AB．（填選項）
A．pH=4的CH₃COOH      B．pH=10的NaOH    C．pH=9的 Na₂CO₃
D．pH=2的 H₂SO₄E．pH=4的 NH₄C1
（2）在100℃時，將 l00mL 0．lmol/L 的稀H₂SO₄溶液與 l00mL 0.4mol/L的NaOH 溶液混合后，溶液的pH=11．（混合時溶液體積變化忽略不計，己知K_w=10^-12）．
（3）常溫下，aml/0．lmol/L鹽酸與bmL0．lmol/L氨水混合，充分反應，若混合后溶液呈中性，則a＜b （填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）常溫下，amLpH=3的鹽酸與bmLpH=11的氨水混合，充分反應，若a=b，則反應后溶液中離子濃度從大到小的順序是c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；．
（5）氯化鋁水溶液呈酸性，原因是（用離子方程式表示＞：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
把A1Cl₃溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是Al₂O₃．
（6）25℃，在0.10mol/LH₂S溶液中，通入HC1氣體或加入NaOH固體以調節(jié)溶液pH，溶液pH與c（S^2-）關系如下圖（忽略溶液體積的變化、H₂S的揮發(fā)）．
①pH=13時，溶液中的 c（H₂S）+c（HS^-）=0.043mol/L．
②某溶液含 0.020mol/LMn²⁺、0.10mol/LH₂S，當溶液pH=5時，Mn²⁺開始沉淀．

Answer 1

分析 （1）酸或堿、強酸酸式鹽抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，常溫下水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，某溶液中由水電離出的c （OH^-）=1.0×10^-10mol/L，水的電離被抑制，說明溶液中的溶質為酸、堿或強酸酸式鹽，酸溶液中氫氧根離子完全由水電離，堿溶液中氫離子完全由水電離，根據各選項PH進行分析解答；
（2）根據水的離子積，先判斷出酸和堿混合后溶液NaOH過量，溶液顯堿性，根據c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$求出氫氧根的濃度，然后根據水的離子積求出c（H⁺），即可求出溶液的pH；
（3）根據NH₄Cl溶液呈酸性可知，要使混合后呈中性，必須氫氧化鈉過量；根據電荷守恒來分析；
（4）常溫下，a mL pH=3的鹽酸與b mL pH=11的氨水混合，充分反應．若a=b，反應后一水合氨又電離出氫氧根離子，溶液呈堿性；
（5）氯化鋁水溶液呈酸性是因為鋁離子水解顯酸性；把AlCl₃溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是水解生成的氫氧化鋁分解得到的氧化鋁；
（6）①pH=13時，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根據硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②當Qc=K_sp（MnS）時開始沉淀，由此求出硫離子的濃度，結合圖象得出此時的pH．

解答 解：（1）A．pH等于4的醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-4mol/L，對水的電離起到抑制作用，酸溶液中氫氧根離子完全由水電離，水電離出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$=1.0×10^-10mol/L，故A正確；
B．pH=10的NaOH溶液中，c（H⁺）=10^-10mol/L，對水的電離起到抑制作用，堿溶液中氫離子完全由水電離，水電離出的c （OH^-）=c（H⁺）=1.0×10^-10mol/L，故B正確；
C．Na₂CO₃屬于強堿弱酸鹽，促進水電離，pH=9的Na₂CO₃溶液中，c（H⁺）=10^-9mol/L，水電離出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10^-5mol/L，故C錯誤；
D．pH=2的硫酸溶液中，c（H⁺）=10^-2mol/L，對水的電離起到抑制作用，酸溶液中氫氧根離子完全由水電離，水電離出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$=1.0×10^-12mol/L，故D錯誤；
E．NH₄Cl屬于強酸弱堿鹽，促進水電離，pH=4的NH₄Cl溶液中，c（H⁺）=10^-4mol/L，水電離出的c （OH^-）=c（H⁺）=10^-4mol/L，故E錯誤；
故答案為：AB；
（2）該溫度下，將100mL 0.1mol•L^-1的稀H₂SO₄中n（H⁺）=CV=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，100mL 0.4mol•L^-1的NaOH溶液中n（OH^-）=CV=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，混合后，NaOH過量，溶液顯堿性，溶液中c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$=$\frac{0.04mol-0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，由于水的離子積Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，故c（H⁺）=10^-11mol/L，而pH=-lgc（H⁺）=11，
故答案為：11；
（3）根據NH₄Cl溶液呈酸性可知，要使混合后呈中性，必須氫氧化鈉過量；根據電荷守恒來分析，a＜b；
故答案為：＜；
（4）常溫下，a mL pH=3的鹽酸與b mL pH=11的氨水混合，充分反應．若a=b，反應后一水合氨又電離出氫氧根離子，溶液呈堿性，溶液中電荷守恒分析，離子濃度的關系為：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）氯化鋁水溶液呈酸性是因為鋁離子水解顯酸性；把AlCl₃溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是水解生成的氫氧化鋁分解得到的氧化鋁；
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；Al₂O₃；
（ 6 ） ①pH=13時，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根據硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案為：0.043；
②當Qc=K_sp（MnS）時開始沉淀，所以c（S^2-）=$\frac{Ksp（MnS）}{c（M{n}^{2+}）}$=$\frac{2.8×1{0}^{-13}}{0.020}$mol/L=1.4×10^-11mol/L，結合圖象得出此時的pH=5，所以pH=5時錳離子開始沉淀，
故答案為：5．

點評 本題考查了酸堿反應后溶液酸堿性分析判斷、離子濃度大小比、，鹽類水解、溶度積常數的計算分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．