Question

1．運(yùn)用相關(guān)原理，回答下列各小題：
（1）25℃時(shí)，某FeCl₃溶液的pH=2，則由水電離產(chǎn)生的總c（OH^-）=0.01mol/L；用離子方程式表示FeCl₃溶液用于凈水的原因Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（2）已知NaHSO₄在水中的電離方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-．在NaHSO₄溶液中c（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-）（填“＞”、“=”或“＜”下同）；用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，則反應(yīng)后溶液的pH＞7．
（3）某溫度下純水中c（H⁺）=2×10^-7 mol/L，則此時(shí)溶液中的c（OH^-）=2×10^-7mol/L；若溫度不變，滴入稀鹽酸使c（H⁺）=5×10^-6 mol/L，則此時(shí)溶液中的c（OH^-）=8×10^-9mol/L．
（4）某溫度下純水的c（H⁺）=1.0×10^-6 mol•L^-1，在此溫度下，將pH=8的Ba（OH）₂與pH=5的稀鹽酸混合，欲使pH=7，則Ba（OH）₂與稀鹽酸的體積比為2：9．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，鐵離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，25℃時(shí)，某FeCl₃溶液的pH=2，則由水電離產(chǎn)生的總c（OH^-）=c（H⁺）；
（2）已知NaHSO₄在水中的電離方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒判斷c（H⁺）的相對(duì)大小c（OH^-）+c（SO₄^2-）；
用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，二者反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鈉和水，則反應(yīng)后溶液呈堿性；
（3）任何電解質(zhì)溶液中都存在水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）；該溫度下水的離子積常數(shù)=c（OH^-）．c（H⁺）=2×10^-7×2×10^-7=4×10^-14，c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$；
（4）先根據(jù)該溫度下純水電離的氫離子濃度計(jì)算出水的離子積，然后根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算氫氧化鋇溶液中c（OH^-），再根據(jù)鹽酸和氫氧化鋇之間的關(guān)系計(jì)算氫氧化鋇和鹽酸的體積之比．

解答 解：（1）氯化鐵屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，鐵離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，25℃時(shí)，某FeCl₃溶液的pH=2，則由水電離產(chǎn)生的總c（OH^-）=c（H⁺）=10^-2mol/L，水解離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：10^-2mol/L；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（2）NaHSO₄在水中的電離方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，溶液中存在電荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），物料守恒c（Na⁺）=c（SO₄^2-），所以得c（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-）；
用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，二者反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鈉和水，反應(yīng)方程式為NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+NaOH+H₂O，溶液中的溶質(zhì)是NaOH，則溶液呈堿性，pH＞7，
故答案為：=；＞；
（3）任何電解質(zhì)溶液中都存在水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）=2×10^-7 mol/L；該溫度下水的離子積常數(shù)=c（OH^-）．c（H⁺）=2×10^-7×2×10^-7=10^-14，c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{4×1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$mol/L=8×10^-9 mol/L；
故答案為：2×10^-7 mol/L；8×10^-9 mol/L；
（4）某溫度下純水的c（H⁺）=1.0×10^-6 mol•L^-1，所以該溫度下水的離子積為：K_W=c（H⁺）×c（OH^-）=1.0×10^-6×1.0×10^-6=1×10^-12，
將pH=8的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-4 mol/L，pH=5的稀鹽酸中c（H⁺）=10^-5 mol/L，
設(shè)氫氧化鋇的體積為x，鹽酸的體積為y，100℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7，溶液呈堿性，
c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-4}x-1{0}^{-5}y}{x+y}$=10^-5 mol/L，解得x：y=2：9，
故答案為：2：9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合溶液定性判斷、鹽類水解等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，含有弱離子的鹽促進(jìn)水電離，會(huì)酸、堿或含有弱離子的鹽中水電離出氫離子或氫氧根離子的計(jì)算方法，易錯(cuò)點(diǎn)是（1）題．