Question

回答下列问题：

(1)某温度(t℃)时，水的电离图象如下图所示，a点水的离子积K_w＝_____该温度下，pH＝11的NaOH溶液与pH＝2的H₂SO₄溶液等体积混合，溶液显_____(填“酸”或“碱”)性。

(2)25℃时，向0.1mol•L^-1的氨水中加入少量NH₄Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH_____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的物质的量浓度_____

(3)将体积相等的NaOH稀溶液和CH₃COOH溶液混合，若溶液中c(Na⁺)＝c(CH₃COO^-)，则该溶液显_____(填“酸性”“碱性”或“中性”)，则混合前c(NaOH)_____(填“＞”“＜”或“＝”)c(CH₃COOH)

(4)常温下，K_sp[Fe(OH)₃]＝1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全[残留在溶液中的c(Fe³⁺)＜10^-5mol•L^-1]，则溶液的pH应大于_____

(5)用可溶性碳酸盐，可以浸取CaSO₄固体，在溶液浸取过程中会发生反应：CaSO₄(s)+ (ag)⇌CaCO₃(s)+(aq)。已知：298K时，K_sp(CaCO₃)＝2.80×10^-9，K_sp(CaSO₄)＝4.90×10^-5，则此温度下该反应的平衡常数K为_____(计算结果保留三位有效数字)。

Answer

1.0×10-12 碱 减小 增大 中性 < 3 1.75×104

【解析】

(1)根据图知，当c(H+)=10-6 mol/L，c(OH-)=10-6 mol/L，离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)=10-6×10-6=10-12，pH=2的H2SO4溶液中c(H+)= 0.01mol/L， pH = 12的NaOH中c(OH-)==1mol/L，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性；

(2)一水合氨为弱电解质，溶液中存在电离平衡NH3•H2O+OH-，向氨水中加入氯化铵时，溶液中浓度增大，抑制一水合氨电离，溶液中氢氧根离子浓度减小，则pH减小；

(3)溶液中存在电荷守恒c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)，由于c(Na+) = c(CH3COO-)，所以c(OH-)=c(H+)，所以溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的浓度大于氢氧化钠；

(4)常温时，Fe(OH)3的Ksp=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全，残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol•L-1；若c(Fe3+)=10-5mol•L-1，Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=1×10-38 ，c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=mol/L =10-3mol/L，溶液pH=3，则溶液的pH应大于3；

(5)溶浸过程中会发生：CaSO4(s)+ (ag)⇌CaCO3(s)+(aq)，CaCO3 (s) =Ca2+ +； CaSO4(s) = Ca2+ +；依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式，转化关系中钙离子相同计算，反应的平衡常数。