Question

20．（1）在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有①有无色无味气体生成，②溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀．用离子方程式表示产生上述现象的原因Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．
（2）在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会发生类似上述现象的反应，这种单质是C．
A．磷　　　　B．硫　　C．镁　　D．铜
（3）设0.1mol•L^-1NaHCO₃，NH₄HCO₃，NaHSO₄，NaCl和氨水中的水的电离度分别为a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，水的电离度由大到小的顺序a₂＞a₁＞a₄＞a₅ ＞a₃
（4）常温下，在0.10mol•L^-1NaX溶液中水的电离度为a₁，在0.01mol•L^-1HCl溶液中，水的电离度为a₂，若$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=10⁸，则0.10mol•L^-1NaX溶液的pH是10
（5）25℃时，pH=7的（NH₄）₂SO₄与NH₃•H₂O的混合溶液中，c（NH₄⁺）与c（SO₄^2-）之比是=2：1（填“大于”、“小于”或“=”）

Answer 1

分析 （1）氯化铁水解呈酸性，可使碳酸钙溶解生成二氧化碳气体，溶液中水解平衡正向进行生成，以此解答；
（2）饱和氯化铁溶液中存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，若生成气体和红褐色沉淀，平衡正向进行，且加入的物质和酸反应放出氢气；
（3）酸或碱均抑制水的电离，电离呈酸性的酸式盐抑制水的电离，弱酸或弱碱的弱根离子，促进水的电离；
（4）根据电离度之比等于溶液中水电离的氢氧根离子浓度之比，求出水电离的氢氧根离子浓度，再求出pH；
（5）（NH₄）₂SO₄与NH₃•H₂O的混合溶液中存在电荷守恒：c （NH₄⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），25℃时，pH=7是显中性的溶液，据此回答判断即可．

解答 解：（1）氯化铁水解呈酸性，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，可使碳酸钙溶解，反应的方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，反应消耗H⁺，使c（H⁺）减小，引起水解平衡向右移动，导致Fe（OH）₃增多，溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀；
故答案为：有无色无味气体生成； 溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会发生类似上述现象的反应，平衡正向进行，且加入的物质和酸反应放出氢气，选项中AB是非金属单质不能和酸反应，铜是金属不能和稀酸反应，镁和溶液中稀酸反应生成氢气，促进平衡正向进行，生成氢氧化铁红褐色沉淀；
故答案为：C；
（3）酸或碱均抑制水的电离，电离呈酸性的酸式盐抑制水的电离，弱酸或弱碱的弱根离子水解，促进水的电离，0.1mol•L^-1NaHCO₃，NH₄HCO₃，NaHSO₄，NaCl和氨水中的水的电离度分别为a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，¹NaHCO₃溶液中碳酸氢根离子水解促进水的电离，NH₄HCO₃，铵根离子和碳酸氢根离子水解相互促进，NaHSO₄溶液中氢离子抑制水的电离，水的电离度由大到小的顺序，a₂＞a₁＞a₄＞a₅ ＞a₃，
故答案为：a₂＞a₁＞a₄＞a₅ ＞a₃；
（4）水的电离度之比等于溶液中水电离的氢氧根离子浓度之比，则在0.01mol/L盐酸中水电离的氢氧根离子浓度为10^-12mol/L，则0.1mol/LNaR的溶液中水的电离的氢氧根离子浓度为10^-12mol/L×10⁸=10^-4mol/L，所以0.1mol/LNaR的溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$=10^-10mol/L，所以pH=10；
故答案为：10；
（5）NH₄）₂SO₄与NH₃•H₂O的混合溶液中存在电荷守恒：c （NH₄⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），25℃时，pH=7是显中性的溶液，故c（H⁺）=c（OH^-），所以c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），
故答案为：=．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐类的水解、溶液中离子浓度的比较等知识点，试题侧重对学生基础知识的训练和检验，有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，题目难度中等．