Question

下表是不同温度下水的离子积常数：

温度/℃	25	T2
水的离子积常数	1×10^－^14	1×10^－^12

试回答以下问题：

（1）T₂℃时，将pH＝11的苛性钠溶液V₁ L与pH＝1的稀硫酸V₂ L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V₁∶V₂＝__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________________                 ____。

（2）25℃时，用0.01mol/LNaOH溶液滴定0.02mol/L 的硫酸，中和后加蒸馏水稀释到5mL，若滴定时终点判断有误差；①多加了1滴NaOH溶液②少加1滴NaOH溶液（设1滴为0.05mL），则①和②溶液中c（OH^－）之比是           。

（3）25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8，同浓度的NaAlO2溶液的pH为11。将两种溶液等体积混合，可能发生的现象____________________________________，其主要原因是(用离子方程式表示)                                  。

（4）已知25℃时：

难溶物	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Zn(OH)2
Ksp	8.0×10^－^16	8.0×10^－^38	1.0×10^－^17

用废电池的锌皮制备ZnSO₄·7H₂O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H₂O₂溶解。当加碱调节pH为       时，铁刚好完全沉淀而锌开始沉淀（离子浓度小于1×10^－5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全；假定Zn^2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H₂O₂后果和原因是       。（lg²=0.3   lg³=0.48）

Answer

（1）9∶11 (2分) c(Na＋)>c(SO42—)>c(H＋)>c(OH－)（1分）（2）106 : 1 (2分)

（3）白色沉淀 （1分） HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－（1分）

（4） [ 2.7, 6) (2分) Zn2＋和Fe2＋分离不开,Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(1分)

【解析】

试题分析：（1）T2℃时，pH＝11的苛性钠溶液中氢氧根的浓度是0.1mol/L，V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，说明稀硫酸过量，则，解得V1∶V2＝9∶11。溶液显酸性，则此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是c(Na＋)>c(SO42—)>c(H＋)>c(OH－)。

（2）①中c（OH-）=0.01mol/L×5×10−5/0.005L=1×10-4mol/L，②溶液中c（H+）=1×10-4mol/L，溶液中c（OH-）=10−14/1×10−4mol/L=1×10-10mol/L，所以①和②溶液中c（OH-）之比=1×10-4mol/L：1×10-10mol/L=106：1；

（3）25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8，同浓度的NaAlO2溶液的pH为11，这说明偏铝酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度，所以将两种溶液等体积混合发生反应生成碳酸钠和氢氧化铝，离子方程式为HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－，可能发生的现象是由白色沉淀生成。

（4）双氧水具有强氧化性，能把铁氧化为铁离子，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为10—5mol/L，则溶液中氢氧根的浓度＝，所以氢离子浓度是2×10—3mol/L，pH＝2.7，因此加碱调节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn2＋浓度为0.1mol/L，根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为＝＝10—8mol/L，氢离子浓度是10—6mol/L，pH＝6，即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶度积常数接近，因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀，导致生成的氢氧化锌不纯，无法分离开Zn2＋和Fe2＋。

考点：考查水的电离、pH计算、盐类水解及溶度积常数的有关计算