Question

13．（1）①常温下，．某溶液中由水电离出的c（OH^-）=1.0×10^-10mol/L，该溶液可以是AB．（填选项）
A．pH=4的CH₃COOH      B．pH=10的NaOH    C．pH=9的 Na₂CO₃
D．pH=2的 H₂SO₄E．pH=4的 NH₄C1
（2）在100℃时，将 l00mL 0．lmol/L 的稀H₂SO₄溶液与 l00mL 0.4mol/L的NaOH 溶液混合后，溶液的pH=11．（混合时溶液体积变化忽略不计，己知K_w=10^-12）．
（3）常温下，aml/0．lmol/L盐酸与bmL0．lmol/L氨水混合，充分反应，若混合后溶液呈中性，则a＜b （填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）常温下，amLpH=3的盐酸与bmLpH=11的氨水混合，充分反应，若a=b，则反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；．
（5）氯化铝水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示＞：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
把A1Cl₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是Al₂O₃．
（6）25℃，在0.10mol/LH₂S溶液中，通入HC1气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）关系如下图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的 c（H₂S）+c（HS^-）=0.043mol/L．
②某溶液含 0.020mol/LMn²⁺、0.10mol/LH₂S，当溶液pH=5时，Mn²⁺开始沉淀．

Answer 1

分析 （1）酸或碱、强酸酸式盐抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，常温下水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，某溶液中由水电离出的c （OH^-）=1.0×10^-10mol/L，水的电离被抑制，说明溶液中的溶质为酸、碱或强酸酸式盐，酸溶液中氢氧根离子完全由水电离，碱溶液中氢离子完全由水电离，根据各选项PH进行分析解答；
（2）根据水的离子积，先判断出酸和碱混合后溶液NaOH过量，溶液显碱性，根据c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$求出氢氧根的浓度，然后根据水的离子积求出c（H⁺），即可求出溶液的pH；
（3）根据NH₄Cl溶液呈酸性可知，要使混合后呈中性，必须氢氧化钠过量；根据电荷守恒来分析；
（4）常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水混合，充分反应．若a=b，反应后一水合氨又电离出氢氧根离子，溶液呈碱性；
（5）氯化铝水溶液呈酸性是因为铝离子水解显酸性；把AlCl₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是水解生成的氢氧化铝分解得到的氧化铝；
（6）①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH．

解答 解：（1）A．pH等于4的醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-4mol/L，对水的电离起到抑制作用，酸溶液中氢氧根离子完全由水电离，水电离出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$=1.0×10^-10mol/L，故A正确；
B．pH=10的NaOH溶液中，c（H⁺）=10^-10mol/L，对水的电离起到抑制作用，碱溶液中氢离子完全由水电离，水电离出的c （OH^-）=c（H⁺）=1.0×10^-10mol/L，故B正确；
C．Na₂CO₃属于强碱弱酸盐，促进水电离，pH=9的Na₂CO₃溶液中，c（H⁺）=10^-9mol/L，水电离出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10^-5mol/L，故C错误；
D．pH=2的硫酸溶液中，c（H⁺）=10^-2mol/L，对水的电离起到抑制作用，酸溶液中氢氧根离子完全由水电离，水电离出的c （OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$=1.0×10^-12mol/L，故D错误；
E．NH₄Cl属于强酸弱碱盐，促进水电离，pH=4的NH₄Cl溶液中，c（H⁺）=10^-4mol/L，水电离出的c （OH^-）=c（H⁺）=10^-4mol/L，故E错误；
故答案为：AB；
（2）该温度下，将100mL 0.1mol•L^-1的稀H₂SO₄中n（H⁺）=CV=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，100mL 0.4mol•L^-1的NaOH溶液中n（OH^-）=CV=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，混合后，NaOH过量，溶液显碱性，溶液中c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$=$\frac{0.04mol-0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，由于水的离子积Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，故c（H⁺）=10^-11mol/L，而pH=-lgc（H⁺）=11，
故答案为：11；
（3）根据NH₄Cl溶液呈酸性可知，要使混合后呈中性，必须氢氧化钠过量；根据电荷守恒来分析，a＜b；
故答案为：＜；
（4）常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水混合，充分反应．若a=b，反应后一水合氨又电离出氢氧根离子，溶液呈碱性，溶液中电荷守恒分析，离子浓度的关系为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）氯化铝水溶液呈酸性是因为铝离子水解显酸性；把AlCl₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是水解生成的氢氧化铝分解得到的氧化铝；
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；Al₂O₃；
（ 6 ） ①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案为：0.043；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，所以c（S^2-）=$\frac{Ksp（MnS）}{c（M{n}^{2+}）}$=$\frac{2.8×1{0}^{-13}}{0.020}$mol/L=1.4×10^-11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时锰离子开始沉淀，
故答案为：5．

点评 本题考查了酸碱反应后溶液酸碱性分析判断、离子浓度大小比、，盐类水解、溶度积常数的计算分析，掌握基础是关键，题目难度中等．