分析:(1)①先根據(jù)溶液的pH計算氫氧根離子濃度,再根據(jù)c
1V
1=c
2(V
1+V
2)計算加入的水體積;
②先根據(jù)溶液的pH計算氫氧根離子濃度,再根據(jù)c
1V
1+c
2V
2=c
3(V
1+V
2)計算加入的氫氧化鈉溶液體積;
③先計算混合溶液中氫氧根離子濃度,再根據(jù)c(OH
-)=
.
(2)酸或堿抑制水電離,含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離;能形成原電池的裝置能加快反應(yīng)速率;
(3)根據(jù)氫離子濃度及水的離子積常數(shù)計算氫氧根離子濃度;
(4)從鹽類的水解角度分析;
(5)明礬是KAl(SO
4)
2?12H
2O,其溶液中離子濃度由大到小的順序是不水解的二元硫酸根離子濃度最大,鉀離子和鋁離子要考慮鋁的水解,結(jié)合水解呈酸性;因鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體起凈水作用;明礬晶體溶于水后的溶液中加入Ba(OH)
2溶液,當(dāng)溶液中的SO
42-剛好完全沉淀時,二者以1:2反應(yīng),反應(yīng)生成硫酸鋇、偏鋁酸鉀、水,以此來解答;
(6)FeCl
3是強(qiáng)酸弱堿鹽,鐵離子水解而導(dǎo)致其溶液呈酸性;為防止氯化鐵水解,在配制氯化鐵溶液時,常將FeCl
3固體先溶于較濃的鹽酸中;
(7)醋酸是弱電解質(zhì)部分電離;加熱蒸干并灼燒最終得到的是金屬氧化物.
解答:
解:(1)①pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L,pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L,設(shè)加入水的體積是V
2,c
1V
1=c
2(V
1+V
2)=0.01mol/L×0.1L=(0.1+V
2)L,V
2=
=0.9L=900mL,
故答案為:900;
②pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L,pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L,pH=10的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.0001mol/L,設(shè)加入pH=10的NaOH溶液體積是V
2,
c
1V
1+c
2V
2=c
3(V
1+V
2)=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V
2=0.001mol/L(0.1+V
2),
V
2=1L=1000mL,
故答案為:1000;
③pH=2的HCl溶液中氫離子濃度是0.01mol/L,設(shè)加入鹽酸的體積是V,
c(OH
-)=
=
0.01mol/L×(0.1-V)L |
(0.1+V)L |
=0.001mol/L,
V=81.8mL,故答案為:81.8;
(2)水電離生成氫離子和氫氧根離子,所以酸能抑制水電離,鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,硫酸鋅是強(qiáng)酸弱堿鹽,促進(jìn)水電離,所以水的電離平衡向右移動;
a.向溶液中加入NaNO
3,導(dǎo)致溶液中含有硝酸,硝酸和鋅反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣,故a錯誤;
b.CuSO
4和鋅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,銅、鋅和稀硫酸構(gòu)成原電池,所以能加快反應(yīng)速率,故b正確;
c.Na
2SO
4 不影響反應(yīng)速率,故c錯誤;
d.NaHCO
3和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳,氫離子濃度減小,所以生成氫氣的速率減小,故d錯誤;
e.加入CH
3COONa,醋酸是弱電解質(zhì),導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小,生成氫氣速率減小,故e錯誤;
故答案為:向右;b;
(3)該溶液中氫離子濃度為10
-10,mol/L,則溶液中氫氧根離子濃度=
mol/L=10
-4mol/L,所以由水電離出的OH
-離子濃度與溶液中的H
+離子濃度之比為10
6:1,故答案為:10
6:1;
(4)HCO
3-水解,反應(yīng)為:HCO
3-+H
2O?H
2CO
3+OH
-,溶液呈堿性;Al
3+水解,反應(yīng)為:Al
3++3H
2O?Al(OH)
3+3H
+,Al
2(SO
4)
3溶液呈酸性;NaHCO
3溶液跟Al
2(SO
4)
3溶液混合,發(fā)生相互促進(jìn)的水解:3HCO
3-+Al
3+=3CO
2↑+Al(OH)
3↓,產(chǎn)生大量的氣體和沉淀,故答案為:3HCO
3-+Al
3+=3CO
2↑+Al(OH)
3↓;
(5)明礬是KAl(SO
4)
2?12H
2O,其溶液中離子濃度由大到小的順序是不水解的二元硫酸根離子濃度最大,鉀離子和鋁離子要考慮鋁的水解,結(jié)合水解呈酸性,所以離子濃度大小順序為:c(SO
42-)>c(K
+)>c(Al
3+)>c(H
+)>c(OH
-);因鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體起凈水作用,水解離子反應(yīng)為Al
3++3H
2O?Al(OH)
3(膠體)+3H
+;
明礬晶體溶于水后的溶液中加入Ba(OH)
2溶液,當(dāng)溶液中的SO
42-剛好完全沉淀時,二者以1:2反應(yīng),反應(yīng)生成硫酸鋇、偏鋁酸鉀、水,該離子反應(yīng)為Al
3++2SO
42-+2Ba
2++4OH
-═AlO
2-+2BaSO
4↓+2H
2O,
故答案為:c(SO
42-)>c(K
+)>c(Al
3+)>c(H
+)>c(OH
-);Al
3++3H
2O?Al(OH)
3(膠體)+3H
+;堿;Al
3++2SO
42-+2Ba
2++4OH
-═AlO
2-+2BaSO
4↓+2H
2O;
(6)FeCl
3是強(qiáng)酸弱堿鹽,鐵離子水解而導(dǎo)致其溶液呈酸性,水解離子方程式為Fe
3++3H
2O?Fe(OH)
3+3H
+,所以其溶液pH<7;在配制氯化鐵溶液時,常將FeCl
3固體先溶于較濃的鹽酸中,從而抑制氯化鐵水解,故答案為:酸;<;Fe
3++3H
2O?Fe(OH)
3+3H
+;抑制;
(7)醋酸是弱電解質(zhì)部分電離,電離方程式為:CH
3COOH?CH
3COO
-+H
+;AlCl
3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性,其水解離子方程式表示為:Al
3++3H
2O?Al(OH)
3+3H
+,氯化鋁水溶液在加熱時水解生成Al(OH)
3和HCl,HCl易揮發(fā),灼燒得到Al
2O
3,
故答案為:CH
3COOH?CH
3COO
-+H
+;Al
2O
3.