Question

20．根據(jù)下列化合物：①NaHSO₄、②NaOH、③Na₂CO₃、④FeCl₂、⑤CH₃COONa、⑥CH₃COOH、⑦NH₃•H₂O、⑧H₂O，回答下列問題．
（1）Na₂CO₃溶液顯堿性，用離子方程式表示其原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，其溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）＞c（H⁺）．
（2）常溫下，pH=11的CH₃COONa溶液中，水電離出來的c（OH^-）=10^-3；在pH=3的CH₃COOH溶液中，水電離出來的c（H⁺）=10^-11．
（3）請寫出NaHSO₄在水溶液中的電離方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
（4）把FeCl₂溶液蒸干灼燒，最后得到的固體產(chǎn)物是Fe₂O₃．
（5）常溫下pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH為11．（混合溶液體積變化忽略不計(jì)）如果加入蒸餾水，應(yīng)加900mL；如果加入pH=10的NaOH溶液，應(yīng)加1000mL；如果加0.01mol/L NaHSO₄，應(yīng)加81.8mL（保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）CH₃COONa溶液中，醋酸根水解，促進(jìn)水的電離，所以溶液中水電離出的氫氧根離子就是溶液中的氫氧根離子，CH₃COOH溶液中，水電離受到抑制，水電離出來的氫離子等于溶液中的氫氧根離子，據(jù)此計(jì)算；
（3）NaHSO₄是強(qiáng)電解質(zhì)，在水中完全電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子；
（4）FeCl₂溶液易被氧氣氧化為氯化鐵，根據(jù)三氯化鐵在溶液中存在水解平衡，從平衡移動(dòng)的角度分析并解答該題；
（5）先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)c₁V₁=c₂（V₁+V₂）計(jì)算加入的水體積；先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）計(jì)算加入的氫氧化鈉溶液體積；先計(jì)算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)c（OH^-）=$\frac{n（堿）-n（酸）}{V（酸）+V（堿）}$計(jì)算．

解答 解：（1）Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，因CO₃^2-水解水解顯堿性，且第一步水解大于第一步電離，則離子濃度關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：堿；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（2）pH=11的CH₃COONa溶液中，醋酸根水解，促進(jìn)水的電離，所以溶液中水電離出的氫氧根離子就是溶液中的氫氧根離子，水電離出來的c（OH^-）=$\frac{10{\;}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3mol/L，在pH=3的CH₃COOH溶液中，水電離受到抑制，水電離出來的氫離子等于溶液中的氫氧根離子，水電離出來的c（H⁺）=$\frac{10{\;}^{-14}}{10{\;}^{-3}}$mol/L=10^-11mol/L，
故答案為：10^-3；10^-11；
（3）NaHSO₄是強(qiáng)電解質(zhì)，在水中完全電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子，電離方程式為：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
故答案為：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
（4）FeCl₂溶液易被氧氣氧化為氯化鐵，在FeCl₃溶液中，F(xiàn)e³⁺發(fā)生水解生成Fe（OH）₃：FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，由于加熱蒸發(fā)，使HCl揮發(fā)，破壞平衡，使平衡不斷向右移動(dòng)，結(jié)果生成Fe（OH）₃，又由于灼熱使Fe（OH）₃分解生成Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（5）pH=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V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L×0.001mol/L，則：V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，
pH=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V₂，c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
解得：V₂=1L=1000mL，
鹽酸的濃度是0.01mol/L，設(shè)加入鹽酸的體積是V，c（OH^-）=$\frac{n（堿）-n（酸）}{V（酸）+V（堿）}$⁼$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×VL}{（0.1+V）L}$=0.001mol/L，
解得：V=81.8mL，
故答案為：900；1000；81.8．

點(diǎn)評 本題綜合考查鹽類水解的原理以及影響平衡移動(dòng)的因素以及酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計(jì)算，題目難度中等，明確溶液pH的計(jì)算方法為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生達(dá)到分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算計(jì)算能力．