1、填空题 (14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程,回答问题。

已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液,前者需要消耗的酸液体积 (填“大”“小”或“相同”)
(2)计算溶液②中Fe3+的物质的量浓度为 mol/L
(3)缓冲溶液中存在的平衡体系有: 、 、
此时溶液中c(NH4+) c(Cl-)(填>、=、<)。
(4)在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液,溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理:
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式) 。
(5)常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因: 。
参考答案:(1)大 (2分)
(2)4.0×10-20 (2分)
(3)NH4++H2O
NH3·H2O+H+(Ⅰ) NH3·H2O
NH4++OH-(Ⅱ) H2O
H++OH-(Ⅲ) >
(4分,每空1分)
(4)当加入少量酸时,平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应,消耗了加入的H+,当加入少量碱时,平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应,消耗了加入的OH-,从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。(2分)
CH3COONa-CH3COOH(或其它合理答案) (1分)
(5)AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:AlCl3·6H2O(s)
Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大,平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。(3分)
(从抑制铝离子水解角度答题不得分)
本题解析:(1)pH相同的氨水和烧碱,氨水的物质的量浓度大,所以需要的酸的体积大。(2) 溶液的pH=8,氢离子浓度=10-8mol/L,氢氧根离子浓度=10-6mol/L,根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38计算铁离子浓度=4.0×10-20。
(3)缓冲溶液中有铵根离子,所以存在铵根离子的水解平衡,NH4++H2O
NH3·H2O+H+,溶液中有一水合氨,NH3·H2O
NH4++OH-,存在一水合氨的电离平衡,溶液中肯定存在水的电离平衡, H2O
H++OH-。由于溶液中的pH=9.2,所以溶液显碱性,说明氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,根据电荷守恒,所以铵根离子浓度大于氯离子浓度。(4)缓冲溶液中加入少量盐酸,平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应,消耗了加入的H+,当加入少量碱时,平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应,消耗了加入的OH-,从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。类似的缓冲溶液由CH3COONa-CH3COOH。 (5) 沉淀①为氢氧化铝和氢氧化铁,加入过量氢氧化钠后溶液③为偏铝酸钠,沉淀②为氢氧化铁沉淀,溶液③中加入足量的盐酸,得到的溶液④为氯化铝溶液,在AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:AlCl3·6H2O(s)
Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大,平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。
考点:盐类的水解。
本题难度:困难
2、选择题 常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中(?)。
A.c(HCOO-)>c(Na+)
B.c(HCOO-)<c(Na+)
C.c(HCOO-)=c(Na+)
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:本题绝不能理解为恰好反应,因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在Ph=7,故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)+c(OH-)
因pH=7,故c(H+)= c(OH-),所以有c(Na+)= c(HCOO-),答案为C。
本题难度:简单
3、选择题 下列有关溶液中粒子浓度关系的比较中不正确的是
A.饱和氯水中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH=7时:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
B.已知HF的酸性比CH3 COOH的强,pH相等的NaF与CH3 COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)=c(K+) -c(CH3COO-)
C.0.lmol/L pH为1的NaHB溶液中:c(Na+)>c(B2
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 常温下,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,已知相同条件下氨水的电离程度大于NH4+的水解程度,则下列有关推论不正确的是
A.若混合后溶液pH=7,则c(NH4+)=c(Cl-)
B.若b=2a,则c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.若a=2b,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),则可推出a=b