Question

I．某温度下，K_w = 10^－12。

（1）若保持温度不变，向少量水中加入_________g的NaOH固体，并加水至1 L，才能使溶液中水电离产生的H⁺、OH^－的浓度乘积即：c(H⁺)·c(OH^－) = 10^－22

（2）若保持温度不变，某溶液中c(H⁺)为1×10^－7 mol/L，则该溶液显________性（选填“酸”、“碱”或“中”）。

II．（3）实验室中常用NaOH进行洗气和提纯，当600 mL 1 mol/L NaOH溶液吸收标准状况下8.96 L CO₂气体时所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是                    。

（4）已知常温下K_w[Fe(OH)₃] = 4.0×10^－38，在FeCl₃溶液中加入NaHCO₃溶液，发生反应的离子方程式为_____________。若所得悬浊液的pH调整为4，则溶液中Fe³⁺的浓度为__________mol/L。

（5）试利用平衡移动原理解释下列事实：FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中_________________。

Answer

I．（1）4（2）碱

II．（3）c(Na+)>c(HCO3－)>c(CO32－)>c(OH－)>c(H+)

（4）Fe3++3HCO3－=Fe(OH)3↓+3CO2↑ 4.0×10－8

（5）FeS(s)Fe2+(aq)+S2－(aq)，加入稀盐酸后，S2－+2H+=H2S↑，破坏了FeS的溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS溶解。

【解析】

试题分析：（1）由水的电离方程式可知，水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH－)； 由电离产生的H+、OH－的浓度乘积 = c(H+)·c(OH－) = 10－22可知，水电离出的c(H+) = 水电离出的c(OH－) = 1×10－11 mol/L；由于NaOH是强电解质，H2O是极弱电解质，因此NaOH电离出的c(OH－) = c(NaOH) >>水电离出的c(OH－)，则溶液中的c(OH－) 近似等于 c(NaOH)，而溶液中的c(H+) = 水电离出的c(H+)，由Kw = 10－12 = c(H+)·c(OH－)，c(OH－) = 1×10－1 mol/L，则c(NaOH) = 1×10－1 mol/L = 0.1 mol/L；由、稀溶液的体积约等于水的体积、可知， c(NaOH) = 0.1 mol/L = ，则m = 4 g；（2）若保持温度不变，某溶液中c(H+)为1×10－7 mol/L，由Kw = 10－12 = c(H+)·c(OH－)可知，c(OH－) = 1×10－5 mol/L，1×10－5 > 1×10－7，即溶液中的c(H+)小于c(OH－)，因此该溶液显碱性；（3）先由cV、可知，NaOH、CO2的n分别为0.6 mol、0.4mol；设NaOH的系数为6，由氢、原子个数守恒配平可得：6 NaOH + 4 CO2 = 2 Na2CO3 + 2 NaHCO3 + 2 H2O，说明所得溶液中Na2CO3、 NaHCO3的浓度相等（均约为0.33mol/L），两溶质都是强电解质、强碱弱酸盐，因此c(Na+)最大；由于酸性：H2CO3 > HCO3－，因此二者对应盐（NaHCO3、Na2CO3）的水解程度：HCO3－ < CO32－，因此达到平衡时溶液剩余的 c(HCO3－) > c(CO32－)；由于水解程度较弱，因此水解生成的c(OH－) < c(CO32－)；强碱弱酸盐水解会消耗水电离出的氢离子，其溶液呈弱碱性，因此平衡时溶液中c(H+)最小；（4）FeCl3是强酸弱碱盐，NaHCO3是强碱弱酸盐，二者能发生双水解反应，生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，由设1法配平可得：Fe3+ + 3 HCO3－ = Fe(OH)3↓ + 3 CO2↑；若所得悬浊液的pH调整为4，则该溶液中的c(H+) = 1×10－4 mol/L；由常温下Kw = 10－14 = c(H+)·c(OH－)，c(OH－) = 1×10－10 mol/L；由Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH－可知，Kw[Fe(OH)3] = 4.0×10－38 = c(Fe3+) c3(OH－)，则c(Fe3+) = mol/L = 4.0×10－8 mol/L；（5）FeS(s)Fe2+(aq) + S2－(aq)，加入稀盐酸后，S2－ + 2 H+ = H2S↑，破坏了FeS的溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS难溶于水，但易溶于盐酸。

考点：本题考查不同温度下水的离子积的计算、加碱对水的电离平衡的影响规律、溶液酸碱性的推断、盐类水解的原理和规律、盐溶液中离子浓度的大小比较、溶度积的计算、沉淀溶解平衡移动原理的应用。

【名师点睛】难溶电解质的溶解平衡是这几年高考的热点，掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用，并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题，既考查了学生的知识迁移能力、动手实验的能力，又考查了学生实验探究的能力和逻辑推理能力。本题较基础，只需把握平衡移动原理即可得到结论。