Question

5．回答下列問題．
（1）如圖，某溫度（t℃）時水的圖象如下，a點離子積K_W=1.0×10^-12mol²•L^-2；該溫度下，pH=12的NaOH與pH=2的H₂SO₄等體積混合，溶液顯堿性．
（2）25℃時，向0.1mol•L^-1氨水中加入少量NH₄Cl固體，當固體溶解后，測得溶液pH減小，NH⁺₄的物質(zhì)的量濃度增大．（填增大、減小或不變）
（3）體積相等的稀NaOH和CH₃COOH溶液混合，若溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-），則該溶液顯中性（填“酸性”、“堿性”、“中性”），則混合前c（NaOH）＜C（CH₃COOH）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）常溫時，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全（殘留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^-5mol•L^-1），則溶液的pH最小為3．
（5）用可溶性碳酸鹽，可以浸取CaSO₄固體，則溶液浸取過程中會發(fā)生反應(yīng)：
 CaSO₄（s）+CO^2-₃（aq）?CaCO₃（s）+SO^2-₄（aq）．
已知298K時，K_SP（CaCO₃）=2.80×10^-9，K_SP（CaSO₄）=4.90×10^-5，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.75×10⁴（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)離子積常數(shù)=c（H⁺）×c（OH^-）進行計算；根據(jù)水的離子積計算酸堿溶液中氫離子、氫氧根離子濃度，根據(jù)硫酸中氫離子與氫氧化鈉中氫氧根離子的物質(zhì)的量判斷堿過量；
（2）向氨水中加入氯化銨，銨根離子濃度的抑制一水合氨電離；
（3）根據(jù)電荷守恒判斷，醋酸鈉溶液呈堿性，要使醋酸和氫氧化鈉的混合溶液呈中性，則醋酸應(yīng)該稍微過量；
（4）依據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)和Fe³⁺沉淀完全的濃度為c（Fe³⁺）＜10^-5mol•L^-1，計算氫氧根離子濃度得到溶液最小pH；
（5）以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會發(fā)生：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）平衡常數(shù)概念寫出計算式，依據(jù)硫酸鈣、碳酸鈣溶度積常數(shù)的計算表達式，轉(zhuǎn)化關(guān)系中鈣離子相同計算分析；

解答 解：（1）根據(jù)圖知，當c（H⁺）=10^-6 mol/L，c（OH^-）=10^-6 mol/L，由離子積常數(shù)=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-6．×10^-6=10^-12，pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，pH=12的NaOH中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-12}}$=1mol/L，等體積混合時堿過量，溶液呈堿性，
故答案為：1.0×10^-12；堿；
（2）一水合氨為弱電解質(zhì)，溶液中存在電離平衡NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，向氨水中加入氯化銨時，溶液中銨根離子濃度增大，抑制一水合氨電離，溶液中氫氧根離子濃度減小，則pH減小，
故答案為：減��；增大；
（3）溶液中存在電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（CH₃COO^-），所以c（OH^-）=c（H⁺），所以溶液呈中性；醋酸鈉溶液呈堿性，要使醋酸和氫氧化鈉的混合溶液呈中性，則醋酸應(yīng)該稍微過量，因為二者的體積相等，所以醋酸的濃度大于氫氧化鈉，
故答案為：中性，＜；
（4）常溫時，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全，殘留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^-5mol•L^-1；Ksp=c（Fe³⁺）c³（OH^-）=10^-5×c³（OH^-）=1×10^-38 c（OH^-）=10^-11mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10^-3mol/L，溶液PH=3；
故答案為：3；
（5）溶浸過程中會發(fā)生：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），CaCO3（s）=Ca²⁺+CO₃^2-；CaSO₄（s）=Ca²⁺+SO₄^2-；依據(jù)硫酸鈣、碳酸鈣溶度積常數(shù)的計算表達式，轉(zhuǎn)化關(guān)系中鈣離子相同計算，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{Ksp（CaS{O}_{4}）}{Ksp（CaC{O}_{3}）}$=$\frac{4.90×1{0}^{-5}}{2.80×1{0}^{-9}}$=1.75×10⁴，
故答案為：1.75×10⁴．

點評 本題考查了酸堿混合溶液定性判斷、鹽類水解、溶度積常數(shù)的計算等知識點，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合鹽類水解的影響因素結(jié)合電荷守恒來分析解答，題目難度中等，難點是平衡常數(shù)的計算應(yīng)用，溶度積的計算分析．