Question

室温下，有下列溶液：

(1)0.2mol·L^－1HR溶液与0.1mol·L^－1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液pH<7，则说明在相同条件下HR的电离程度_____NaR的水解程度(填“＞”、“＜”或“＝”)，混合溶液中各离子浓度的大小顺序为_________。

(2)pH=3的0.1mol·L⁻¹NH₄Al(SO₄)₂溶液中c()+c(NH₃·H₂O)____c(Al³⁺)+c［Al(OH)₃］(填“﹥”、“﹤”或“=”)；2c()－c()－3c(Al³⁺)=_________mol·L⁻¹(填准确数值)。

(3)已知：K_sp［Cu(OH)₂］＝2.2×10^－20、K_sp［Fe(OH)₃］＝4.0×10^－38、K_sp［Mn(OH)₂］＝2.1×10^－13。若某溶液中c(Cu^2＋)＝2.2mol·L^－1、c(Fe^3＋)＝0.008mol·L^－1、c(Mn^2＋)＝0.21mol·L^－1，向其中逐滴加入稀氨水，先生成的沉淀是_____(填化学式)；为尽可能多地回收铜，而不让锰析出，所得滤液的pH最大值为_____。

Answer

> c(R－)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(OH－) = 10-3-10-11 Fe(OH)3 8

【解析】

(1)溶液中存在等物质的量的HR和NaR，测得混合溶液pH＜7，则HR的电离程度大于NaR的水解程度；

(2)根据NH4Al(SO4)2的化学式，利用原子守恒判断；根据溶液呈电中性求解；

(3)根据Ksp计算三种离子生成沉淀时c(OH－)，取最小的结果。

(1)0.2mol·L-1HR溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，溶液中存在等物质的量的HR和NaR，测得混合溶液pH＜7，则HR的电离程度大于NaR的水解程度；HR电离大于NaR的水解，则c(R-)＞c(Na+)，溶液显酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，HR为弱酸，则c(Na+)＞c(H＋)，各离子浓度的大小顺序为c(R－)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(OH－)；

(2)根据NH4Al(SO4)2的化学式，利用原子守恒，溶液中N原子存在形式的和与Al原子存在形式的和相等，则c()+c(NH3·H2O)=c(Al3+)+c［Al(OH)3］；根据溶液呈电中性，则c()+3c(Al3+)+ c(H+)=2c()+c(OH－)，2c()－c()－3c(Al3+)=c(H+)-c(OH－)=10-3mol/L-10-11mol/L=10-3-10-11mol/L；

(3)根据Ksp[Cu(OH)2]，Cu2＋生成沉淀时，溶液中c(OH－)为10-10mol/L，同理，Fe3＋生成沉淀时，溶液中c(OH－)为1.7×10-12mol/L，Mn2＋生成沉淀时，溶液中c(OH－)为10-6mol/L，则加入稀氨水，先生成的沉淀是Fe(OH)3；不让锰析出，则刚好Mn2＋开始生成沉淀，c(OH－)为10-6mol/L，c(H+)==10-8mol/L，pH=8。