Question

回答下列问题：

（1）某温度时，测得0.01mol/L的NaOH溶液pH=13，该温度下水的K_w=__。

（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g)       △H=-25.0kJ/mol

3Fe₂O₃(s)+CO(g)=2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)       △H=-48.0kJ/mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO₂(g)        △H=+640.5kJ/mol

写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：__。

（3）已知25℃时K_sp(Mg(OH)₂)=1.8×10^-11，为除去某食盐溶液中的Mg²⁺，可用NaOH为除杂试剂，当控制溶液pH=12时，可确保Mg²⁺除尽，此时溶液中Mg²⁺的物质的量浓度为__mol/L。

（4）生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是__(用离子方程式表示)。

（5）常温下，取0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合，测得混合溶液后的pH=5，写出MOH的电离方程式：__。

（6）0.1mol/L的NaHA溶液中，已知有关粒子浓度由大到小的顺序为：c(Na⁺)>c(HA^-)>c(H₂A)>c(A^2-)

①该溶液中c(H⁺)__c(OH^-)(填“>”、“<”或“=”)

②作出上述判断的依据是__(用文字解释)。

Answer

10-15 FeO(s)+CO(g)=CO2(g)+Fe(s) △H=-218kJ/mol 1.8×10-7 Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ MOHM++OH- < 电离程度小于水解程度

【解析】

(1)根据溶液的pH及水的离子积常数表达式分析计算；

(2)根据盖斯定律及热化学方程式书写规律分析解答；

(3)根据沉淀溶解平衡原理及溶度积常数计算解答；

(4)根据明矾净水的原理分析解答；

(5)根据盐溶液的酸碱性判断酸与碱的强弱，进而书写电离方程式；

(6)根据盐溶液中离子浓度的大小分析水解与电离程度大小，判断溶液的酸碱性。

(1) 某温度时，测得0.01mol•L-1的NaOH溶液的pH=13，溶液中水电离出的氢离子浓度c(H+)=10-13mol/L，溶液中氢氧根离子浓度c(OH-)=0.01mol/L，该温度下水的Kw=c(H+)×c(OH-)=1.0×10-15，故答案为：10-15

(2) 已知①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25.0kJ/mol

②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-48.0kJ/mol

③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.5kJ/mol

依据盖斯定律计算，(①×3-③×2+②)×，得到CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式为：FeO(s)+CO(g)=CO2(g)+Fe(s) △H=-218kJ/mol，故答案为：FeO(s)+CO(g)=CO2(g)+Fe(s) △H=-218kJ/mol；

(3) 已知25°C时Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11，当控制溶液pH=12时，可确保Mg2+除尽，此时溶液中Mg2+的物质的量浓度依据溶度积常数计算，c(OH-)=mol/L，Ksp(Mg(OH)2)=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11，c(Mg2+)= mol•L-1 ；故答案为：1.8×10-7 ；

(4) 生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，故答案为：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；

(5) 0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合，则完全反应生成MCl， pH=5说明溶液呈酸性，MOH为弱碱，MOH不完全电离，电离方程式为：MOHM++OH-，故答案为：MOHM++OH-；

(6) ①NaHA溶液中，HA-离子既电离也水解，电离产生A2-，水解生成H2A，由于c(H2A)>c(A2-)，说明其电离程度小于水解程度，溶液呈碱性，c(H+)