Question

8．根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進行計算并回答下列問題：
（1）已知25℃時，K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12；酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
顏色	黃色	綠色	藍色

25℃時，在Mg（OH）₂飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液的顏色為藍色．
（2）向50mL0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol•L^-1的鹽酸，生成沉淀．已知該溫度下AgCl的K_sp=1.0×10^-10，忽略溶液的體積變化，請計算：
①完全沉淀后，溶液中c（Ag⁺）=1.0×10^-7 mol•L^-1．
②完全沉淀后，溶液的pH=2．
③如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50mL0.001mol•L^-1的鹽酸，是否有白色沉淀生成？否（填“是”或“否”）．
（3）在某溫度下，K_sp（FeS）=6.25×10^-18，F(xiàn)eS飽和溶液中c（H⁺）與c（S^2-）之間存在關系：c²（H⁺）•c（S^2-）=1.0×10^-22，為了使溶液里c（Fe²⁺）達到1mol•L^-1，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應調節(jié)溶液中的c（H⁺）約為4×10^-3mol/L．

Answer 1

分析 （1）Mg（OH）₂的飽和溶液中的溶度積計算飽和溶液中的氫氧根離子濃度，結合水溶液中離子積計算氫離子濃度計算pH，然后結合表中數(shù)據(jù)判斷溶液所呈現(xiàn)的顏色；
（2）①反應前，n（Ag⁺）=0.018 mol•L^-1×0.05 L=0.9×10^-3 mol，n（Cl^-）=0.020 mol•L^-1×0.05 L=1×10^-3 mol，反應后剩余的Cl^-為0.1×10^-3 mol，則混合溶液中，c（Cl^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1，c（Ag⁺）依據(jù)K_sp（AgCl）計算得到；
②根據(jù)溶液pH=-lgc（H⁺）及（2）計算；
③再計算混合后溶液，不發(fā)生反應時c（Ag⁺）、c（Cl^-），計算離子濃度積，與溶度積比較，判斷是否產(chǎn)生沉淀；
（3）根據(jù)硫化亞鐵的溶度積常數(shù)和亞鐵離子濃度計算硫離子濃度，再根據(jù)氫硫酸的電離平衡常數(shù)計算氫離子濃度．

解答 解：（1）25℃時，Mg（OH）₂的溶度積K_sp=5.6×10^-12，根據(jù)反應Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺+2OH^-可得：c（Mg²⁺）c²（OH^-）=5.6×10^-12，
設c（OH^-）=2c（Mg²⁺）=x，則：0.5x×x²=5.6×10^-12，
解得：x=2.24×10^-4mol/L，
c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{2.24×1{0}^{-4}}$mol/L=4.5×10^-11mol/L，
溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈藍色，
故答案為：藍色；
（2））①反應前，n（Ag⁺）=0.018 mol•L^-1×0.05 L=0.9×10^-3 mol，n（Cl^-）=0.020 mol•L^-1×0.05 L=1×10^-3 mol；反應后剩余的Cl^-為0.1×10^-3 mol，則混合溶液中，c（Cl^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1，c（Ag⁺）=K_sp（AgCl）/c（Cl^-）=1.0×10^-7 mol•L^-1，
故答案為：1.0×10^-7 mol•L^-1；
②H⁺沒有參與反應，完全沉淀后，c（H⁺）=0.010 mol•L^-1，溶液的pH=-lg0.01=2，
故答案為：2；
②再向反應后的溶液中加入50mL0.001mol•L^-1鹽酸，不發(fā)生反應時c（Ag⁺）=$\frac{2}{3}$×1.8×10^-7mol•L^-1=1.2×10^-7mol•L^-1、c（Cl^-）=$\frac{2}{3}$×[（0.001+1.8×10^-7+0.001]mol•L^-1≈0.001mol•L^-1，而離子濃度積=0.001×1.2×10^-7=1.2×10^-10＜1.8×10^-10，所以沒有沉淀產(chǎn)生，
故答案為：否；
（3）溶液中c（S^2-）=$\frac{{K}_{sp}（FeS）}{c（F{e}^{2+}）}$=$\frac{6.25×1{0}^{-18}}{1}$=6.25×10^-18mol/L，c²（H⁺）•c（S^2-）=1.0×10^-22，則c（H⁺）=$\sqrt{\frac{1×1{0}^{-22}}{6.25×1{0}^{-18}}}$mol/L=4×10^-3mol/L，
故答案為：4×10^-3mol/L．

點評 本題考查了難溶物溶解平衡及其計算，題目難度中等，明確溶度積的含義及表達式為解答關鍵，注意掌握難溶物溶解平衡及沉淀轉化的本質，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．