Question

【题目】按要求填空：

（1）在室温下，等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈__性，溶液中c(Na+)__c(CH3COO-)(填“＞”“=”或“＜”)；pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合后溶液呈__性，溶液中c(Na+)___c(CH3COO-)(填“＞”“=”或“＜”)；

（2）下列溶液，①0.1mol/L HCl溶液②0.1mol/L H2SO4溶液③0.1mol/L NaOH溶液④0.1mol/L CH3COOH溶液，按pH由小到大顺序为___。

（3）CuSO4的水溶液呈酸性的原因是（用离子方程式表示）：____；实验室在配制CuSO4的溶液时，常将CuSO4固体先溶于较浓的硫酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以___（填“促进”、“抑制”）其水解。

（4）在25℃下，将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，充分反应后溶液呈中性，则反应后溶液存在的离子有____，其浓度由大到小的顺序为_____，氨水的浓度a__0.01 mol·L-1（填“＞”、“ ＜”或“=”）。

（5）已知：难溶电解质Cu(OH)2在常温下的KSP=2×10-20，则常温下：某CuSO4溶液中c（Cu2+）=0.02molL-1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH最小为____。

（6）某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

①酸浸后加入H2O2的目的是_____________，调pH的最适宜范围为_______。

②调pH过程中加入的试剂最好是_________。

A．NaOH B．CuO C．NH3·H2O D．Cu2(OH)2CO3

③煮沸CuSO4溶液的原因是_____；向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，反应的化学方程式________。

Answer 1

【答案】碱 ＞ 酸 ＜ ②①④③ Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 抑制 H－、H+、NH4+、Cl－ c(Cl－)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH－) ＞ 5 将Fe2+氧化为Fe3+，便于调整pH使其与Cu2+分离 3.2～4.4 BD 除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成 2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4

【解析】

（1）等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，恰好生成醋酸钠，由化学式可知，阴阳离子之比为1:1，醋酸根离子水解显碱性，则c(Na+)＞c(CH3COO)，pH=13的氢氧化钠，其浓度为0.1mol/L，pH=1的醋酸，其浓度大于0.1mol/L，等体积混合后，醋酸过量；根据电荷守恒可知，c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-），醋酸过量，溶液呈酸性，所以c(H+)＞c(OH-)，则c(Na+)＜c(CH3COO)；

（2）①HCl是强电解质，所以0.1mol/L HCl溶液中氢离子浓度为0.1mol/L；②硫酸是二元强酸，所以0.1mol/L H2SO4溶液中氢离子浓度为0.2mol/L；③NaOH是一元强碱，氢离子浓度最小，0.1mol/L NaOH溶液中氢离子浓度为1013mol/L；④醋酸是一元弱酸，部分电离，所以0.1mol/L CH3COOH溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，则这四种溶液中氢离子浓度大小顺序是③④①②，氢离子浓度越小，pH越大，则pH由小到大顺序为②①④③；

（3）CuSO4是强酸弱碱盐，铜离子水解方程式为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，水解后溶液中c(H+)＞c(OH)，所以溶液呈酸性，即常温下pH＜7；为防止CuSO4水解，所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中，抑制其水解，然后稀释。

（4）在一水合氨与氯化氢恰好反应生成氯化铵溶液时，铵根离子在溶液中部分水解，促进了水的电离，水的电离程度增大，溶液显酸性，当溶液显中性时，氨水稍稍过量，溶液中溶质为氯化铵和一水合氨，溶液中存在的离子为：OH、H+、NH4+、Cl；反应后的溶液显中性，则一定满足c(H+)=c(OH)，根据电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl)+c(OH)可知：c(NH4+)=c(Cl)，离子浓度大小为：c(Cl)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH)；当a=0.01时，氨水与盐酸等体积等浓度混合，两溶液恰好反应生成氯化铵溶液，铵根离子水解导致溶液显示酸性，如溶液显示中性，则氨水稍稍过量，即a＞0.01，

（5）某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如果生成Cu(OH)2沉淀，则应有c(OH)=mol/L=109mol/L，则c(H+)mol/L=105mol/L，所以pHlg(105)=5；

（6）由流程可知，加硫酸溶解后，加入过氧化氢发生2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，调节pH为3.2～4.4，使铁离子转化为沉淀，过滤分离出Fe(OH)3，Fe(OH)3加热生成铁红，煮沸硫酸铜溶液，除去溶液中的过氧化氢，向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，发生2Cl-+2Cu2++SO32-＝2CuCl↓+SO42-+2H+；

①根据分析，酸浸后加入H2O2的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，便于调整pH使其与Cu2+分离；根据表格数据，调pH的最适宜范围为3.2～4.4，使铁离子转化为沉淀，过滤分离出Fe(OH)3；

②调pH过程中加入的试剂最好是CuO或Cu2(OH)2CO3，促进铁离子水解，且不引入新杂质，

答案选BD。

③煮沸CuSO4溶液的目的是除净溶液中的H2O2，避免影响下一步生成CuCl；向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，该反应的化学方程式为2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4。