Question

已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．回答以下問題：
（1）已知常溫下，H₂A的鈣鹽（CaA）飽和溶液中存在平衡：CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0．
①溫度升高時(shí)，K_sp

 

（填“增大”、“減小”或“不變”下同）．
②滴加少量濃鹽酸，c（Ca²⁺）

 

，原因是

 

（用文字和離子方程式說明）．
（2）若向CaA懸濁液中加入CuSO₄溶液，生成一種黑色固體物質(zhì)，寫出該過程中反應(yīng)的離子方程式

 

．若某CuSO₄溶液中c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH，使之大于

 

（已知K_sp[Cu（OH）₂]=2.0×10^-20）．
（3）常溫下，向某純堿溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，則該溶液呈

 

性．在分析該溶液遇酚酞呈紅色的原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液時(shí)所用的純堿樣品中混有NaOH所致；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中電離出的CO₃^2-水解所致，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說法進(jìn)行評(píng)判（包括簡(jiǎn)要操作、現(xiàn)象和結(jié)論）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應(yīng)用

專題：電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：（1）①升高溫度，促進(jìn)難溶物的電離，導(dǎo)致溶度積常數(shù)變大；
②加鹽酸，促進(jìn)難溶鹽的電離，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）根據(jù)CaA懸濁液中加入CuSO₄溶液，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成一種黑色固體物質(zhì)CuA，然后寫出離子方程式；根據(jù)K_sp=c（Cu²⁺）?[c（OH^-）]²=2×10^-20，根據(jù)Cu²⁺離子的濃度計(jì)算OH^-離子的濃度，根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度，并以此計(jì)算溶液pH值；
（3）酚酞遇堿變紅色，可知純堿溶液呈堿性；向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液（或加熱碳酸鈉溶液），根據(jù)顏色的變化分析．

解答： 解：（1）①已知CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0，升高溫度，促進(jìn)難溶物的電離，所以導(dǎo)致溶度積常數(shù)變大，故答案為：增大；
②已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-，則該酸為弱酸，加鹽酸發(fā)生反應(yīng)：A^2-+H⁺?HA^-，A^2-濃度減小，CaA的溶解平衡向右移動(dòng)，n（Ca²⁺）顯著增大，而溶液體積變化不大，所以c（Ca²⁺）增大，
故答案為：增大；加鹽酸發(fā)生反應(yīng)：A^2-+H⁺?HA^-，A^2-濃度減小，CaA的溶解平衡向右移動(dòng)，n（Ca²⁺）顯著增大，而溶液體積變化不大，所以c（Ca²⁺）增大；
（2）CaA懸濁液中加入CuSO₄溶液，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成一種黑色固體物質(zhì)CuA，離子方程式為CaA（s）+Cu²⁺（aq）?Ca²⁺（aq）+CuA（s）；
某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，則應(yīng)有c（OH^-）≥

2×10-20 0.02

mol/L=10^-9mol/L，則c（H⁺）≤

1×10-14

10-9

mol/L=10^-5mol/L，
所以pH≥-lg（10^-5）=5，
故答案為：CaA（s）+Cu²⁺（aq）?Ca²⁺（aq）+CuA（s）；5；
（3）酚酞遇堿變紅色，該溶液呈紅色說明是堿性溶液，要驗(yàn)證該溶液遇酚酞呈紅色原因，可用以下方法，
方法一：向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液顯紅色，說明甲正確，如果紅色褪去，說明乙正確；
方法二：加熱，如果紅色不變說明甲正確，如果紅色加深，說明乙正確，
故答案為：堿；向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液還顯紅色說明甲正確，紅色褪去說明乙正確．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了沉淀溶解平衡、溶度積有關(guān)計(jì)算、鹽類水解、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)，主要涉及的反應(yīng)原理的應(yīng)用的內(nèi)容是高考的熱點(diǎn)，難度中等．