Question

酸、碱、盐是化学工作者研究的重要领域，请回答下列各小题：
（1）某二元酸H₂X的电离方程式是：H₂X═H⁺+HX^-，HX^-?X^2-+H⁺．回答下列问题：
①KHX溶液显

 

（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
②若0.1mol?L^-1KHX溶液的pH=2，则0.1mol?L^-1H₂X溶液中氢离子的物质的量浓度

 

（填“＜”、“＞”或“=”）0.11mol?L^-1，理由是

 

．
③0.01mol?L^-1的HCl与0.02mol?L^-1的KHX溶液等体积混合液中各离子浓度由大到小的顺序是

 

．
（2）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的FeCl₃和AlCl₃混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

（填化学式）沉淀．已知25℃时
K_sp[Fe（OH）₃]=2.6×10^-39 mol⁴?L^-4，K_sP[Al（OH）₃]=1.3×10^-33 mol⁴?L^-4．
（3）在25℃下，有pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠溶液的物质的量浓度是

 

，醋酸溶液的物质的量浓度

 

（填“＞”、“＜”、“=”）氢氧化钠溶液物质的量浓度．将上述两溶液等体积混合，反应后溶液显

 

（填“酸”、“碱”、“中”）性．
（4）某强酸性反应体系中，发生反应：

 

X+

 

PbO₂+

 

H₂SO₄=

 

Pb（MnO₄）₂+

 

PbSO₄+

 

H₂O，已知X是一种硫酸盐，且0.2mol X在该反应中失去1mol 电子，则X的化学式是

 

．请将上述化学方程式配平，把系数填在各物质前的横线上．

Answer 1

分析：（1）①HX^-能电离但不水解，根据氢离子和氢氧根离子浓度相对大小确定溶液的酸碱性；
②若0.1mol?L^-1NaHX溶液的pH=2，说明溶液中C（H⁺）=0.01mol/L，则HX^-的电离度是10%，H₂X第一步完全电离，第二步部分电离，且含有相同的离子能抑制弱根离子的电离；
③0.01mol?L^-1的HCl与0.02mol?L^-1的KHX溶液等体积混合，溶液中的溶质是等物质的量浓度的KHX和KCl、H₂X，根据物料守恒和电荷守恒判断离子浓度大小；
（2）溶度积常数越小的越先沉淀；
（3）根据氢氧化钠溶液中pH计算其浓度，醋酸是一元弱酸，醋酸的浓度大于氢离子浓度；根据溶液中的溶质判断混合溶液的酸碱性；
（4）根据X和转移电子之间的关系式及元素守恒判断X的化学式，根据得失电子相等配平方程式．

解答：解：（1）①HX^-能电离但不水解，导致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），所以溶液呈酸性，故答案为：酸性；
②若0.1mol?L^-1NaHX溶液的pH=2，说明溶液中C（H⁺）=0.01mol/L，则HX^-的电离度是10%，H₂X第一步完全电离，第二步部分电离，由于H₂X第一步电离产生的H⁺抑制了HX^-的电离，故H₂X（0.1 mol/L）的c（H⁺）小于0.11 mol/L，
故答案为：＜；H₂X第一步电离产生的H⁺对HX^-的电离起了抑制作用；
③0.01mol?L^-1的HCl与0.02mol?L^-1的KHX溶液等体积混合，溶液中的溶质是等物质的量浓度的KHX和KCl、H₂X，根据物料守恒知，c（K⁺）最大，H₂X电离出部分HX^-，H₂X第一步完全电离，第二步还生成氢离子，HX^-电离出部分X^2-，溶液呈酸性，则氢氧根离子浓度最小，所以离子浓度大小顺序是：c（K⁺）＞c（HX^-）＞c（H⁺）＞c（Cl^-）＞c（X^2-）＞c（OH^-），故答案为：c（K⁺）＞c（HX^-）＞c（H⁺）＞c（Cl^-）＞c（X^2-）＞c（OH^-）；
（2）溶度积常数越小的电解质越先沉淀，所以先生成Fe（OH）₃ 沉淀，故答案为：Fe（OH）₃；
（3）c（NaOH）=10 ^11-14 mol/L=0.001 mol?L^-1，醋酸是弱电解质，所以pH=3的醋酸溶液中c（CH₃COOH）＞0.001 mol?L^-1，两溶液等体积混合时，酸的物质的量远远大于碱，所以混合溶液呈酸性，
故答案为：0.001 mol?L^-1；＞；酸；
（4）X是一种硫酸盐，且0.2mol X在该反应中失去1mol 电子，即1molX在该反应中失去5mol电子，根据元素守恒知，该元素是锰元素，生成物中锰元素是+7价，则X中锰元素显+2价，所以X是MnSO₄，根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式，该反应方程式为：2X+5PbO₂+2H₂SO₄=Pb（MnO₄）₂+4PbSO₄+2H₂O，
故答案为：2；5；2；1；4；2；MnSO₄．

点评：本题考查弱电解质的电离、离子浓度大小的比较、氧化还原反应等知识点，注意从弱电解质的电离和盐类水解的角度分析离子浓度大小，注意二元酸H₂X的第一步电离是完全电离，第二步是部分电离，为易错点．