Question

【題目】溶液中存在電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等多種形式的化學平衡。

（1）常溫下，用0.10molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.10molL-1CH3COOH溶液，滴定曲線如圖所示。

①B點所示的溶液中：c(Na+)+c(H+)_____c(CH3COOH)+c(OH-)(填“＞”、“=”或“＜“)。

②C點為理論上的反應終點，則該滴定實驗應選用的指示劑是____，此時溶液的pH大于7，原因是____（用化學用語表示）。

③點D所示溶液中c(H+)、c(OH-)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)四者之間的等量關系式為：c(OH-)-c(H+)=______。

（2）已知常溫時Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(CaCO3)=2.80×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5。

①常溫下，某溶液中c(Mg2+)=5.6mol/L，欲除去該溶液中的Al3+(使其濃度小于1×10-5mol/L)，需要調節pH的范圍為______＜pH＜_____。

②常溫下，CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)平衡常數的值為_______。

Answer 1

【答案】＞ 無色酚酞試液 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 1.5c(CH3COOH)+0.5c(CH3COO-) 4.7 8 1.75×104

【解析】

(1)①B點溶液中溶質為CH3COOH和CH3COONa，且n(CH3COOH):n(CH3COONa)=1:1，此時溶液顯酸性，說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度，則c(CH3COOH) ＜c(CH3COO-)，由溶液中的電荷守恒式可知c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)＞c(CH3COOH)+c(OH-)；

②C點恰好完全反應生成CH3COONa，CH3COO-水解使溶液顯堿性，則用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液時應選擇無色酚酞試液作指示劑；滴定終點時溶液的pH大于7，原因是CH3COO-水解，發生的水解反應式為CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-；

③D點溶液中溶質為NaOH和CH3COONa，且n(NaOH):n(CH3COONa)=1:2，此時溶液中的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)，物料守恒式為c(Na+)= 1.5c(CH3COOH) +1.5c(CH3COO-)，則c(OH-)-c(H+)= c(Na+)- c(CH3COO-)=1.5c(CH3COOH) +1.5c(CH3COO-)- c(CH3COO-)=1.5c(CH3COOH)+0.5c(CH3COO-)；

(2)①已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，則Al3+沉淀完全時c(OH-)==mol/L＝mol/L，此時溶液的pH≈4.7，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，則Mg2+開始沉淀時c(OH-)==mol/L=10-6mol/L，此時溶液的pH=8，則除去該溶液中的Al3+，需要調節pH的范圍為4.7＜pH＜8；

②溶浸過程會發生：CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)，依據硫酸鈣、碳酸鈣溶度積常數的計算表達式，反應的平衡常數K==1.75×104。