Question

已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．回答以下问题：
（1）已知常温下，H₂A的钙盐（CaA）饱和溶液中存在平衡：CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0．
①温度升高时，K_sp

 

（填“增大”、“减小”或“不变”下同）．
②滴加少量浓盐酸，c（Ca²⁺）

 

，原因是

 

（用文字和离子方程式说明）．
（2）若向CaA悬浊液中加入CuSO₄溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中反应的离子方程式

 

．若某CuSO₄溶液中c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，应调整溶液pH，使之大于

 

（已知K_sp[Cu（OH）₂]=2.0×10^-20）．
（3）常温下，向某纯碱溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈

 

性．在分析该溶液遇酚酞呈红色的原因时，甲同学认为是配制溶液时所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中电离出的CO₃^2-水解所致，请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法进行评判（包括简要操作、现象和结论）

 

．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）①升高温度，促进难溶物的电离，导致溶度积常数变大；
②加盐酸，促进难溶盐的电离，使平衡向正反应方向移动；
（2）根据CaA悬浊液中加入CuSO₄溶液，发生复分解反应，生成一种黑色固体物质CuA，然后写出离子方程式；根据K_sp=c（Cu²⁺）?[c（OH^-）]²=2×10^-20，根据Cu²⁺离子的浓度计算OH^-离子的浓度，根据水的离子积常数计算氢离子浓度，并以此计算溶液pH值；
（3）酚酞遇碱变红色，可知纯碱溶液呈碱性；向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液（或加热碳酸钠溶液），根据颜色的变化分析．

解答： 解：（1）①已知CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0，升高温度，促进难溶物的电离，所以导致溶度积常数变大，故答案为：增大；
②已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-，则该酸为弱酸，加盐酸发生反应：A^2-+H⁺?HA^-，A^2-浓度减小，CaA的溶解平衡向右移动，n（Ca²⁺）显著增大，而溶液体积变化不大，所以c（Ca²⁺）增大，
故答案为：增大；加盐酸发生反应：A^2-+H⁺?HA^-，A^2-浓度减小，CaA的溶解平衡向右移动，n（Ca²⁺）显著增大，而溶液体积变化不大，所以c（Ca²⁺）增大；
（2）CaA悬浊液中加入CuSO₄溶液，发生复分解反应，生成一种黑色固体物质CuA，离子方程式为CaA（s）+Cu²⁺（aq）?Ca²⁺（aq）+CuA（s）；
某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，则应有c（OH^-）≥

2×10-20 0.02

mol/L=10^-9mol/L，则c（H⁺）≤

1×10-14

10-9

mol/L=10^-5mol/L，
所以pH≥-lg（10^-5）=5，
故答案为：CaA（s）+Cu²⁺（aq）?Ca²⁺（aq）+CuA（s）；5；
（3）酚酞遇碱变红色，该溶液呈红色说明是碱性溶液，要验证该溶液遇酚酞呈红色原因，可用以下方法，
方法一：向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液显红色，说明甲正确，如果红色褪去，说明乙正确；
方法二：加热，如果红色不变说明甲正确，如果红色加深，说明乙正确，
故答案为：碱；向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确．

点评：本题考查了沉淀溶解平衡、溶度积有关计算、盐类水解、实验方案的设计等知识点，主要涉及的反应原理的应用的内容是高考的热点，难度中等．