Question

【题目】通过学习，同学们对宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想等学科素养有了进一步的认识和理解。请根据所学知识回答下列问题

(1)FeCl3溶液呈酸性原因是__________________（用离子方程式表示）；若把FeCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到固体产物是 ____________。

(2)将1L 0.2 mol·L－1HA溶液与1L 0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积变化忽略不计），测得混合溶液中c(Na＋)> c(A－)，则混合溶液中c(HA)＋c(A－)_____0.1 mol·L－1（填“>”、“<”或“＝”）。

(3)浓度均为0.1 mol/L的四种溶液①氯化铵溶液、②碳酸氢铵溶液、③氨水、④硫酸氢铵中，NH4+浓度由大到小的顺序为________________________。（填序号）

(4)已知：常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4×10－38。

①常温下，某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3 ，为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体，应加入________（填化学式），调节溶液的pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝________mol·L－1。

②常温下，若将0.01 mol·L－1 MgCl2溶液与________ mol·L－1 NaOH溶液等体积混合时有沉淀生成。

Answer 1

【答案】Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+ Fe2O3 = ④>①>②>③ MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等 4×10-8 1.2×10-4

【解析】

(1)FeCl3溶液呈酸性的原因是Fe3+发生水解生成Fe(OH)3和H+；若把FeCl3溶液蒸干、灼烧，水解生成的HCl挥发，Fe(OH)3分解，由此可得最后得到固体产物的成分。

(2)将1L 0.2 mol·L－1HA溶液与1L 0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，发生反应HA+NaOH=NaA+H2O，此时溶液中c(HA)=c(A－)，测得混合溶液中c(Na＋)> c(A－)，则表明溶液中以A-水解为主，依据物料守恒，可得出c(HA)＋c(A－)与0.1 mol·L－1的关系。

(3)浓度均为0.1 mol/L的四种溶液

①氯化铵溶液中，NH4Cl=NH4++Cl-，NH+H2ONH3·H2O + H+；

②碳酸氢铵溶液中，NH4HCO3=NH4++HCO3-，NH+ HCO3-+H2ONH3·H2O + H2CO3；

③氨水中，NH3·H2ONH+ OH-；

④硫酸氢铵中，NH4HSO4=NH4++H++SO42-，NH+H2ONH3·H2O + H+；

以①中氯化铵溶液为参照，依据NH4+所在环境对NH4+的促进或抑制，确定浓度由大到小的顺序。

(4)①常温下，某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3，为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体，应加入镁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等，调节溶液的pH＝4，此时c(OH-)=10-10mol/L，代入Ksp[Fe(OH)3]＝4×10－38，求溶液中的c(Fe3＋)。

②常温下，利用Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，求0.01 mol·L－1 MgCl2溶液有沉淀生成时，所需NaOH溶液的浓度。

(1)FeCl3溶液呈酸性的原因是Fe3+发生水解生成Fe(OH)3和H+，反应的离子方程式为Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+；若把FeCl3溶液蒸干、灼烧，水解生成的HCl挥发，Fe(OH)3分解，最后得到固体产物为Fe2O3。答案为：Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+；Fe2O3；

(2)将1L 0.2 mol·L－1HA溶液与1L 0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，发生反应HA+NaOH=NaA+H2O，此时溶液中c(HA)=c(A－)=0.05 mol·L－1，测得混合溶液中c(Na＋)> c(A－)，则表明溶液中以A-水解为主，依据物料守恒，可得出c(HA)＋c(A－)= 2×0.05 mol·L－1=0.1 mol·L－1。答案为：=；

(3)①氯化铵溶液中，NH4Cl=NH4++Cl-，NH+H2ONH3·H2O + H+；

②碳酸氢铵溶液中，NH4HCO3=NH4++HCO3-，NH+ HCO3-+H2ONH3·H2O + H2CO3，由于HCO3-水解反应的促进，c(NH)比①中小；

③氨水中，NH3·H2ONH+ OH-，由于电离程度较小，所以溶液中c(NH)比②中小；

④硫酸氢铵中，NH4HSO4=NH4++H++SO42-，NH+H2ONH3·H2O + H+，由于H+的抑制作用，溶液中c(NH)比①中大；

依据上述分析，c(NH)由大到小的顺序为④>①>②>③。答案为：④>①>②>③；

(4)①常温下，某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3，为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体，应加入MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等；溶液的pH＝4，此时c(OH-)=10-10 mol·L－1，代入Ksp[Fe(OH)3]＝4×10－38，求得溶液中的c(Fe3＋)==4×10-8 mol·L－1。答案为：MgO[或Mg(OH)2、MgCO3]等；4×10-8；

②常温下，利用Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，要使0.01 mol·L－1 MgCl2溶液有沉淀生成，设加入等体积NaOH溶液的浓度为x，则，x=1.2×10-4 mol·L－1。答案为：1.2×10-4。