Question

（Ⅰ）已知常溫下，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，在FeCl₃溶液中加入NaHCO₃溶液產(chǎn)生沉淀和氣體，反應(yīng)的離子方程式為：

 

；若將所得懸濁液的pH調(diào)整為4，則溶液中Fe³⁺濃度為

 

mol?L^-1
（Ⅱ）常溫下，如果取0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測得混合后溶液的pH=8，試回答以下問題：
（1）混合溶液顯堿性的原因是

 

．
（2）求出混合液中下列算式的精確計算結(jié)果（填具體數(shù)值）．
①c（Na⁺）-c（A^-）=

 

 mol?L^-1；  
②c（A^-）+c（HA）=

 

 mol?L^-1；
③c（HA）-c（A^-）=

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),離子濃度大小的比較,酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（Ⅰ）NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳?xì)怏w；
已知溶液pH=4，即c（H⁺）=10^-4mol/L，則c（OH^-）=10^-10mol/L，根據(jù)K_sp[Fe（OH）₃]求出Fe³⁺濃度；
（Ⅱ）（1）常溫下，如果取0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，生成等濃度的NaA和HA，溶液中存在NaA的水解和HA的電離，溶液的pH=8說明以電離為主；
（2）0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，NaA濃度為0.05mol/L，HA的濃度為0.05mol/L，溶液的pH=8，則c（H⁺）=10^-8mol/L，c（OH^-）=10^-6mol/L，
①根據(jù)溶液中電荷守恒分析；
②根據(jù)溶液中物料守恒即A元素守恒分析；
③根據(jù)溶液中電荷守恒和物料守恒綜合分析．

解答： 解：（Ⅰ）NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳?xì)怏w；
反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-═Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，已知溶液pH=4，即c（H⁺）=10^-4mol/L，
則c（OH^-）=10^-10mol/L，
已知K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，
所以c（Fe³⁺）=

Ksp[Fe(OH)3]

[c(OH-)]3

=

4.0×10-38

(10-10)3

=4.0×10^-8mol?L^-1，
故答案為：Fe³⁺+3HCO₃^-═Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；4.0×10^-8；
（Ⅱ）（1）常溫下，如果取0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，生成等濃度的NaA和HA，溶液中存在NaA的水解和HA的電離，溶液的pH=8說明以電離為主，即A^-水解程度大于同濃度的HA的電離程度，
故答案為：A^-水解程度大于同濃度的HA的電離程度；
（2）0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，NaA濃度為0.05mol/L，HA的濃度為0.05mol/L，溶液的pH=8，則c（H⁺）=10^-8mol/L，c（OH^-）=10^-6mol/L，
①根據(jù)電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），故c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=10^-6-10^-8=9.9×10^-7mol?L^-1；
故答案為：9.9×10^-7；
②0.20mol?L^-1HA溶液與0.10mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后，NaA濃度為0.05mol/L，HA的濃度為0.05mol/L，根據(jù)A元素守恒c（A^-）+c（HA）=0.05+0.05=0.10mol?L^-1，
故答案為：0.10；
③c（A^-）+c（HA）+2[c（Na⁺）-c（A^-）]=0.10mol?L^-1+2（9.9×10^-7mol?L^-1），
所以c（HA）-c（A^-）=0.10mol?L^-1+2（9.9×10^-7mol?L^-1）-2c（Na⁺），
已知c（Na⁺）=0.05mol?L^-1；
故c（HA）-c（A^-）=1.98×10^-6mol?L^-1，
故答案為：1.98×10^-6．

點評：本題考查鹽的水解，涉及內(nèi)容較多，利用了電荷守恒和物料守恒，難度中等，需要細(xì)致分析，方能得到正確結(jié)果．