Question

【題目】I．下表是不同溫度下水的離子積數據：

溫度/℃	25	t1	t2
水的離子積KW	1×10－14	1×10－13	1×10－12

試回答以下問題：

（1）25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42-)＝5×10－4 molL－1，取該溶液1mL加水稀釋至10mL，則稀釋后溶液中c(Na＋):c(OH－)＝____________。

（2）在t2℃下，將a molL－1CH3COOH溶液與b molL－1NaOH溶液等體積混合反應后，溶液恰好呈中性，則該溫度下CH3COOH的電離常數Ka=____________（用a、b表示）。

II．已知：25℃下，下列反應：①Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq) △H=a kJmol－1 K=c；

②2Ag+(aq)+2OH-(aq)Ag2O(s)+H2O(l) △H=b kJmol－1 K=d

（3）寫出Ag2O溶于氨水（用NH3表示）生成銀氨溶液[Ag(NH3)2+]的熱化學方程式：_____________；計算25℃下，該反應的平衡常數（用c、d表示）K=____________________。

III．某鎂鹽溶液中含有雜質離子Cr3＋，所含主要離子及其濃度如下表所示(H＋和OH－未列出)：

離子	Mg2＋	Cr3＋	Cl－
濃度(mol/L)	0.5	0.01	a

已知 25℃時，Ksp[Cr(OH)3]＝10－32；Ksp[Mg (OH)2]＝5×10－11；操作過程中溶液體積的變化忽略不計。

（4）表格中的a____________1.03(填“＜”、“＞”或“＝”)。

（5）除去雜質Cr3＋離，可加入MgO調節溶液pH，理論上應調節pH的范圍是_______________。

（6）溶液經除雜、過濾后，由濾液制取氯化鎂晶體（MgCl26H2O）的操作是___________________。

Answer 1

【答案】1000:1 10-6b/(a-b) Ag2O(s)+H2O(l)+4NH3(aq)2Ag(NH3)2+(aq)+2OH-(aq)△H=(2a-b)kJmol－1 ＞ 5＜pH≤9 濾液中加鹽酸(或在HCl氣流中)，加熱濃縮，冷卻結晶，過濾

【解析】

（1）25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42-)＝5×10－4 molL－1，c(Na+)=2c(SO42-)＝1×10－3 molL－1，取該溶液1mL加水稀釋至10mL，則根據稀釋前后溶質的物質的量不變可知稀釋后溶液中c(Na+)=1×10－4 molL－1，由于溶液顯中性，所以c(OH－)=1×10－7 molL－1，則稀釋后溶液中c(Na＋):c(OH－)＝1×10－4 molL－1：1×10－7 molL－1=1000:1；

（2）在t2℃下，將a molL－1CH3COOH溶液與b molL－1NaOH溶液等體積混合反應后，溶液恰好呈中性，則該溫度下CH3COOH的電離常數；

（3）根據蓋斯定律可知①×2-②，整理可得Ag2O(s)+H2O(l)+4NH3(aq)2Ag(NH3)2+(aq)+2OH-(aq)△H=(2a-b)kJmol－1；在25℃下，該反應的平衡常數（用c、d表示）；

（4）在任何溶液中陽離子帶有的正電荷總數與陰離子帶有的負電荷總數相等。2c(Mg2+)+3c(Cr3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)；2×0.5mol/L+3×0.01mol/L+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，由于該鹽溶液都是強酸弱堿鹽，水解時溶液顯酸性，c(H+)＞c(OH-)，所以c(Cl-)＞2×0.5mol/L+3×0.01mol/L=1.03mol/L；

（5）根據Ksp[Cr(OH)3]＝10－32，可知使Cr3+形成沉淀完全的最小的c3(OH-)=10－32÷10-5=10－27，所以c(OH-)=10-9mol/L；則pH=9，由于溶液中c(Mg2+)=0.5mol/L，則根據Ksp[Mg(OH)2]＝5×10－11可知使Mg2+不形成沉淀c2(OH-)=5×10－11÷0.5=1×10－10，所以c(OH-)=10-5mol/L；則pH=5。故除去雜質Cr3＋離子，可加入MgO調節溶液pH，理論上應調節pH的范圍是5＜pH≤9；

（6）溶液經除雜、過濾后得到的就是氯化鎂溶液，由于氯化鎂水解，所以由濾液制取氯化鎂晶體（MgCl26H2O）的操作是濾液中加鹽酸酸化(或在HCl氣流中)，然后加熱濃縮，冷卻結晶，過濾，就得到氯化鎂晶體。