Question

9．已知K、K_a、K_W、K_sp分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、弱酸的電離平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)．
（1）有關(guān)上述常數(shù)的說法正確的是a．
a．它們都能反映一定條件下對(duì)應(yīng)變化進(jìn)行的程度
b．它們的大小都隨溫度的升高而增大
c．常溫下，CH₃COOH在水中的K_a大于在飽和CH₃COONa溶液中的K_a
（2）25℃時(shí)將a mol•L^-1的氨水與0.01mol•L^-1的鹽酸等體積混合所得溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則溶液顯中（填“酸”、“堿”或“中”）性；用含a的代數(shù)式表示NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$
（3）已知25℃時(shí)CH₃COOH和NH₃．H₂O電離常數(shù)相等，則該溫度下CH₃COONH₄溶液中水電離的H⁺濃度為1.0×10^-7mol/L，溶液中離子濃度大小關(guān)系為c（NH₄⁺）═c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）═c（H⁺）
（4）25℃時(shí)，H₂SO₃═HSO₃^-+H⁺的電離常數(shù)K_a=1×10^-2mol•L^-1，則該溫度下pH=3、c（HSO₃^-）=0.1mol•L^-1的NaHSO₃溶液中c（H₂SO₃）=0.01mol/L．
（5）已知常溫下Fe（OH）₃和Mg（OH）₂的K_sp分別為8.0×10^-38、1.0×10^-11，向濃度均為0.1mol/L的FeCl₃、MgCl₂的混合溶液中加入堿液，要使Fe³⁺完全沉淀而Mg²⁺不沉淀，應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是3.3≤pH＜9．（已知lg 2=0.3）

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)；
（2）所得混合溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），根據(jù)電荷守恒得c（OH^- ）═c（H⁺）；根據(jù)物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）．c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$；
（3）CH₃COOH和NH₃．H₂O電離常數(shù)相等，則該溫度下CH₃COONH₄溶液銨根離子和醋酸根離子水解程度相同，導(dǎo)致醋酸銨溶液呈中性；水的電離程度很小，據(jù)此判斷離子濃度大小；
（4）根據(jù)亞硫酸第一步電離平衡常數(shù)計(jì)算亞硫酸濃度；
（5）$\root{3}{\frac{{K}_{sp}[Fe（OH）_{3}]}{0.1}}$≤c（OH^- ）＜$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{0.1}}$．

解答 解：（1）a．平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，所以它們都能反映一定條件下對(duì)應(yīng)變化進(jìn)行的程度，故正確；
b．升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，如果化學(xué)平衡正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)減小，故錯(cuò)誤；
c．電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同電離平衡常數(shù)相同，故錯(cuò)誤；
故選a；
（2）所得混合溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），根據(jù)電荷守恒得c（OH^- ）═c（H⁺），溶液呈中性；根據(jù)物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）．c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$=$\frac{5×1{0}^{-3}×1{0}^{-7}}{0.5a-5×1{0}^{-3}}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案為：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$；
（3）CH₃COOH和NH₃．H₂O電離常數(shù)相等，則該溫度下CH₃COONH₄溶液銨根離子和醋酸根離子水解程度相同，導(dǎo)致醋酸銨溶液呈中性，水電離出的氫離子濃度為1.0×10^-7mol/L；水的電離程度很小，溶液中離子濃度大小順序是c（NH₄⁺）═c（CH₃COO^-）＞c（OH^- ）═c（H⁺），故答案為：1.0×10^-7mol/L；c（NH₄⁺）═c（CH₃COO^-）＞c（OH^- ）═c（H⁺）；
（4）電離常數(shù)K_a=1×10^-2mol•L^-1，則該溫度下pH=3、c（HSO₃^-）=0.1mol•L^-1的NaHSO₃溶液中c（H₂SO₃）=$\frac{c（{H}^{+}）．c（HS{{O}_{3}}^{-}）}{{K}_{a}}$=$\frac{0.001×0.1}{0.01}$mol/L=0.01 mol/L，故答案為：0.01 mol/L；
（5）$\root{3}{\frac{{K}_{sp}[Fe（OH）_{3}]}{0.1}}$≤c（OH^- ）＜$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{0.1}}$，$\root{3}{\frac{8.0×1{0}^{-38}}{0.1}}$mol/L≤c（OH^- ）＜$\sqrt{\frac{1.0×1{0}^{-11}}{0.1}}$mol/L，2×10^-13×$\root{3}{100}$mol/L≤c（OH^- ）＜1×10^-5mol/L，$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$mol/L＜c（H⁺）≤$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-13}×\root{3}{100}}$mol/L，則3.3≤pH＜9，
故答案為：3.3≤pH＜9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及溶度積常數(shù)計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，把握化學(xué)反應(yīng)原理及難溶物溶解平衡是解本題關(guān)鍵，注意弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)與其對(duì)應(yīng)弱離子水解程度關(guān)系，題目難度中等．