Question

7．（1）25℃，有pH=12的氫氧化鈉溶液100ml，欲使它的pH降為11．如果加蒸餾水應(yīng)加入900ml；如果加入0.008mol/L的鹽酸溶液，應(yīng)加入100ml．
（2）25℃，pH=3鹽酸和pH=11氨水等體積混合后溶液呈堿性．（選填“酸性”、“中性”或“堿性”）
（3）已知相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)下表：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）3	CuCl	CuI
Ksp	2.2×10-20	2.6×10-39	1.7×10-7	1.3×10-12

某酸性CuCl₂溶液中含有少量的FeCl₃，為得到純凈的CuCl₂•2H₂O晶體，加入Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃，調(diào)至pH=4，使溶液中的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，此時(shí)溶液中的c（Fe³⁺）=2.6×10^-9mol/L．過(guò)濾后，將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CuCl₂•2H₂O晶體．
（4）在空氣中直接加熱CuCl₂•2H₂O晶體得不到純的無(wú)水CuCl₂，原因是2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O（用化學(xué)方程式表示）．由CuCl₂•2H₂O晶體得到純的無(wú)水CuCl₂的合理方法是在氯化氫氣流中加熱脫水．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)C₁V₁=C₂（V₁+V₂）計(jì)算加入的水體積；先計(jì)算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)C（OH^-）=$\frac{n堿-n酸}{V酸+V堿}$計(jì)算；
（2）pH=3鹽酸和pH=11氨水等體積混合后溶液中堿剩余，據(jù)此判斷；
（3）加入的物質(zhì)用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，主要將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，且不能引入新雜質(zhì)，先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫離子濃度，再結(jié)合水的離子積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度，最后根據(jù)c（Fe³⁺）=$\frac{Kw}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$，計(jì)算c（Fe³⁺）；
（4）加熱時(shí)促進(jìn)氯化銅的水解且生成的氯化氫易揮發(fā)造成水解完全，要想得到較純的無(wú)水氯化銅應(yīng)在氯化氫氣流中抑制其水解．

解答 解：（1）pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，設(shè)加入水的體積是V₂，C₁V₁=C₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L×0.001mol/L，V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，鹽酸的濃度是0.01mol/L，設(shè)加入鹽酸的體積是V，C（OH^-）=$\frac{n堿-n酸}{V酸+V堿}$=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.008mol/L×VL}{（0.1+V）L}$=0.001mol/L，v=100mL，
故答案為：900；100；
（2）pH=3鹽酸和pH=11氨水等體積混合后溶液中堿剩余，得到氯化銨和氨水的混合物，所以溶液顯示堿性，故答案為：堿性；
（3）為得到純凈的CuCl₂•2H₂O晶體要除去氯化鐵，則溶液中的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，加入物質(zhì)能與酸反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為氯化銅，且不能引進(jìn)雜質(zhì)，可以是Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；
溶液的pH=4，所以溶液中氫氧根離子濃度為10^-4 mol/L，則氫氧根離子濃度為10^-10 mol/L，c（Fe³⁺）=$\frac{Kw}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{2.6×1{0}^{-39}}{（1×1{0}^{-10}）^{3}}$=2.6×10^-9mol/L，
故答案為：Cu（OH）₂、CuO、CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；2.6×10^-9mol/L；
（4）由于CuCl₂在加熱過(guò)程中水解被促進(jìn)，且生成的HCl又易揮發(fā)而脫離體系，造成水解完全，堿式氯化銅或氫氧化銅，以至于得到CuO固體，而不是CuCl₂，反應(yīng)方程式為：2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O，要想得到較純的無(wú)水氯化銅應(yīng)在氯化氫氣流中抑制其水解，并帶走水蒸氣，
故答案為：2CuCl₂•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+2H₂O；在氯化氫氣流中加熱脫水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查pH的計(jì)算K_sp計(jì)算和物質(zhì)制備，利用平衡移動(dòng)原理分析解答，明確滴定過(guò)程的反應(yīng)原理和計(jì)算方法是解本題的關(guān)鍵，注意加熱灼燒CuCl₂溶液和CuSO₄溶液得到固體的區(qū)別，是易錯(cuò)點(diǎn)．