Question

13．（1）室溫下，有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降為11．
①如果加入蒸餾水，就加入900 mL
②如果加入pH=10的NaOH溶液，應(yīng)加入1000 mL
③如果加入0.008mol/L HCl溶液，應(yīng)加入100 mL
（2）實(shí)驗(yàn)室在配制溶液時(shí)，一些物質(zhì)存在水解的情況，如在配制Na₂CO₃溶液時(shí)，CO₃^2-會(huì)水解，請(qǐng)書寫水解離子方程式CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，在配制Al₂（SO₄）₃溶液時(shí)，Al³⁺也存在水解，請(qǐng)書寫水解離子方程式Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，為了防止Al₂（SO₄）₃發(fā)生水解，可加入少量的硫酸．
（3）工業(yè)上用氧化銅制備氯化銅時(shí)，先將制的氧化銅（含有雜質(zhì)FeO）用濃酸溶解得到的氯化銅（溶液中含有一定量的Fe²⁺）．

金屬離子	PH值
	開(kāi)始沉淀	完全沉淀
Fe2+	7.6	9.6
Cu2+	4.4	6.4
Fe3+	2.7	3.7

實(shí)際生產(chǎn)中先用次氯酸鈉將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，然后用試劑CuO或Cu（OH）₂將溶液PH值調(diào)至3.7～4.4，即可除去鐵雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）①先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)c₁V₁=c₂（V₁+V₂）計(jì)算加入的水體積；
②先根據(jù)溶液的pH計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）計(jì)算加入的氫氧化鈉溶液體積；
③先計(jì)算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{V（酸）+V（堿）}$進(jìn)行解答；
（2）CO₃^2-水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子；鋁離子水解生成氫氧化鋁和氫離子；加入硫酸會(huì)抑制鋁離子的水解；
（3）調(diào)節(jié)pH時(shí)能與氫離子反應(yīng)，但是不能引入新的雜質(zhì)；調(diào)節(jié)pH使Fe³⁺完全沉淀，而Cu²⁺不沉淀．

解答 解：（1）①pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度為0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，設(shè)加入水的體積是V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，
故答案為：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，pH=10的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.0001mol/L，
設(shè)加入pH=10的NaOH溶液體積是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案為：1000；
③0.008mol/L HCl溶液中氫離子濃度為0.008mol/L，設(shè)加入鹽酸的體積為V，
c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.008mol/LL×V}{0.1L+V}$=0.001mol/L，
解得：V=100mL．
故答案為：100；
（2）CO₃^2-水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，其水解的離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；在配制Al₂（SO₄）₃溶液時(shí)，Al³⁺會(huì)部分水解而使溶液呈酸性，水解的離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；為了防止發(fā)生水解，可以加入少量的硫酸；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；硫酸；
（3）調(diào)節(jié)pH時(shí)能與氫離子反應(yīng)，但是不能引入新的雜質(zhì)，所以可加CuO或Cu（OH）₂；調(diào)節(jié)pH使Fe³⁺完全沉淀，而Cu²⁺不沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知，pH控制在3.7～4.4；
故答案為：CuO或Cu（OH）₂；3.7～4.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算、鹽的水解原理的應(yīng)用、物質(zhì)的分離提純，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的計(jì)算方法，明確酸堿中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)為解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．