Question

15．（1）在溫度t℃時，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，在此溫度下pH均為4的鹽酸和（NH₄）₂SO₄溶液中由水電離出的c（H⁺）之比為10^-4．
（2）常溫下，pH=10的強(qiáng)堿AOH和pH=4的酸HB等體積混合后溶液顯酸性，則 AOH與HB完全中和所得溶液呈堿性，其原因用離子方程式表示為B^-+H₂O?HB+OH^-．
（3）常溫下，0.1mol/L的下列溶液：
A組：①HCl、②FeCl₃、③CH₃COONa、④NaCl、⑤Na₂CO₃
B組：①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃
（Ⅰ）A組中pH由大到小排列順序?yàn)棰伲饥冢饥埽饥郏饥荩唬ㄌ钚蛱枺��?br />（Ⅱ）B組中C（NH₄⁺）由大到小排列順序?yàn)棰埽劲郏劲伲劲冢ㄌ钚蛱枺��?br />（4）實(shí)驗(yàn)室配制A組②的溶液時常需加入少量鹽酸，否則得到的是渾濁的溶液，產(chǎn)生渾濁的原因是（用離子方程式表示）Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺
（5）將硫酸鋁溶液和B 組②的溶液混合時，可看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液出現(xiàn)白色沉淀，同時有氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑（用離子方程式解釋原因）．

Answer 1

分析 （1）在溫度t℃時，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，離子積Kw=10^-3mol/L×10^-9 mol/L=10^-12，此溫度下pH均為4的鹽酸溶液中依據(jù)離子積常數(shù)計算水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度=10^-8mol，（NH₄）₂SO₄溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-4mol/L；
（2）常溫下，pH=10的強(qiáng)堿AOH和pH=4的酸HB等體積混合后溶液顯酸性，溶液呈酸性，證明HB為弱酸，恰好反應(yīng)生成的是強(qiáng)堿弱酸鹽，酸根離子水解溶液成堿性；
（3）Ⅰ首先對物質(zhì)進(jìn)行分類，一般來說等濃度時，酸、堿的濃度大于鹽類溶液中酸堿性；
Ⅱ①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃，先不考慮水解，則④（NH₄）₂CO₃含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質(zhì)，再根據(jù)鹽類的水解角度分析解答；
（4）實(shí)驗(yàn)室配制FeCl₃ 溶液為防止水解需加入少量鹽酸，產(chǎn)生混濁的原因是鐵離子水解生成氫氧化鐵；
（5）鋁離子和碳酸氫根離子水解雙促進(jìn)，據(jù)此回答判斷．

解答 解：（1）在溫度t℃時，pH=3的某水溶液中c（OH^-）=10^-9 mol/L，離子積Kw=10^-3mol/L×10^-9 mol/L=10^-12，此溫度下pH均為4的鹽酸溶液中依據(jù)離子積常數(shù)計算水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度=10^-8mol/L，（NH₄）₂SO₄溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-4mol/L，此溫度下pH均為4的鹽酸和（NH₄）₂SO₄溶液中由水電離出的c（H⁺）之比=10^-8mol/L：10^-4mol/L=10^-4，
故答案為：10^-4；
（2）常溫下，pH=10的強(qiáng)堿AOH和pH=4的酸HB等體積混合后溶液顯酸性，說明溶液呈酸性，證明HB為弱酸，恰好反應(yīng)生成的是強(qiáng)堿弱酸鹽，生成的鹽化學(xué)式AB，酸根離子水解溶液成堿性，離子方程式為B^-+H₂O?HB+OH^-；
故答案為：堿；B^-+H₂O?HB+OH^-；
（3）ⅠA組物質(zhì)中，③⑤溶液呈堿性，且pH⑤＞③，④溶液呈中性，①②溶液呈酸性，且pH②＞①，則pH由小到大排列順序?yàn)棰伲饥冢饥埽饥郏饥荩?br />故答案為：①＜②＜④＜③＜⑤；
Ⅱ0.1mol/L的下列溶液：①NH₄Cl、②NH₄HCO₃、③NH₄HSO₄、④（NH₄）₂CO₃，先不考慮水解，則④（NH₄）₂CO₃含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質(zhì)，①②③三種物質(zhì)中，③NH₄HSO₄酸性最強(qiáng)，NH₄⁺水解受到的抑制最大，即NH₄⁺的量較多，溶液中c（NH₄⁺）較大，①NH₄Cl、②NH₄HCO₃中HCO₃^-水解顯堿性，促進(jìn)NH₄⁺水解，所以溶液中c（NH₄⁺）①＞②，所以按c（NH₄⁺）由大到小的順序排列為：④＞③＞①＞②，
故答案為：④＞③＞①＞②；
（4）實(shí)驗(yàn)室配制FeCl₃ 溶液為防止水解需加入少量鹽酸，產(chǎn)生混濁的原因是鐵離子水解生成氫氧化鐵，離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（5）將硫酸鋁溶液和NH₄HCO₃溶液混合，發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w，溶液出現(xiàn)白色沉淀，同時有氣體產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：溶液出現(xiàn)白色沉淀，同時有氣體產(chǎn)生；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點(diǎn)評 本題考查了鹽類水解的分析判斷，溶液酸堿性分析理解，主要是鹽類水解的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．