Question

應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)解決下列問(wèn)題
（1）常溫下，已知0.1mol?L^-1一元酸HA溶液中

c(OH-)

c(H+)

=1×10^-8．常溫下，0.1mol?L^-1 HA溶液的pH=

 

；
（2）一定條件下22g二氧化碳?xì)怏w與足量氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)甲醇（CH₃OH）和液態(tài)水時(shí)，放出257.5kJ熱量，其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（3）pH值相同的 ①HCl（aq）、②H₂SO₄（aq）、③CH₃COOH（aq）各100mL分別用0.1mol/L的NaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）的體積分別為V₁、V₂、V₃，它們由大到小的順序是

 

．
（4）向物質(zhì)的量濃度均為0.01mol?L^-1的MnCl₂和BaCl₂混合溶液中，滴加Na₂CO₃溶液，先沉淀的離子是Mn²⁺，當(dāng)兩種難溶電解質(zhì)共存時(shí)，溶液中

c(Ba2+)

c(Mn2+)

=

 

．（原始數(shù)據(jù)代入，不必化簡(jiǎn)）（此溫度下，Ksp（BaCO₃）=8.1×10^-9、Ksp（MnCO₃）=1.8×10^-11）
（5）Al₂（SO₄）₃溶液顯示酸性，其原因是

 

（寫離子方程式），向某Al₂（SO₄）₃溶液中加入NaHCO₃固體，出現(xiàn)的現(xiàn)象是：有大量氣體產(chǎn)生，同時(shí)有白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,熱化學(xué)方程式,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)c（OH^-）/c（H⁺）=1×10^-8結(jié)合水的離子積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液中氫離子濃度，從而得出溶液的pH；
（2）計(jì)算1mol二氧化碳和氫氣化合生成甲醇和水放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫出；
（3）pH相同的HCl溶液、H₂SO₄溶液、CH₃COOH溶液中，醋酸是弱電解質(zhì)，所以醋酸的濃度最大，中和相同體積的三種酸，醋酸需要的氫氧化鈉最多；
（4）難溶物的溶度積常數(shù)越小的，該金屬離子先沉淀；當(dāng)兩種難溶電解質(zhì)共存時(shí)，碳酸錳恰好飽和，溶液中錳離子濃度和碳酸根離子濃度相等，根據(jù)碳酸錳的溶度積常數(shù)計(jì)算錳離子、碳酸根離子濃度，再根據(jù)碳酸鋇溶度積常數(shù)、碳酸根離子濃度計(jì)算鋇離子濃度，從而得出鋇離子和錳離子濃度之比；
（5）Al₂（SO₄）₃在溶液中水解顯酸性，NaHCO₃水解溶液呈堿性，二者混合發(fā)生相互促進(jìn)的水解，生成二氧化碳和氫氧化鋁．

解答： 解：（1）

c(OH-)

c(H+)

=1×10^-8，c（OH^-）×c（H⁺）=1×10^-14，所以c（OH^-）=10^-11mol?L^-1，則c（H⁺）=10^-3mol?L^-1，所以溶液的pH=3，
故答案為：3；
（2）22g CO₂氣體完全合成CH₃OH和液態(tài)水時(shí)，放出257.5kJ熱量，則1mol CO₂完全合成CH₃OH和液態(tài)水放熱515.0kJ，熱化學(xué)方程式為：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（l ）△H=-515.0kJ?mol^-1，
故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（l ）△H=-515.0kJ?mol^-1；
（3）pH相同的HCl溶液、H₂SO₄溶液、CH₃COOH溶液中，醋酸是弱電解質(zhì)，所以醋酸的濃度最大，中和相同體積、相同pH值的三種酸，醋酸需要的氫氧化鈉最多，HCl溶液和H₂SO₄溶液消耗的氫氧化鈉相同，
故答案為：V₃＞V₁=V₂；
（4）碳酸鋇的溶度積常數(shù)大于碳酸錳的溶度積常數(shù)，所以錳離子先沉淀；當(dāng)兩種難溶電解質(zhì)共存時(shí)，則
c（CO₃^2-）=c（Mn²⁺）=

1.8×10-11

，溶液中c（Ba²⁺）=

8.1×10-9

1.8×10-11

，c（Ba²⁺）：c（Mn²⁺）=

8.1×10-9

1.8×10-11

：

1.8×10-11

=

8.1×10-9

1.8×10-11

，
故答案為：

8.1×10-9

1.8×10-11

；
（5）Al³⁺水解，反應(yīng)為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；HCO₃^-水解，反應(yīng)為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈堿性；NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，發(fā)生相互促進(jìn)的水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，產(chǎn)生大量的氣體和沉淀，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了離子濃度大小的比較、溶度積的有關(guān)計(jì)算、鹽類水解、pH計(jì)算、及熱化學(xué)方程式書寫等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，掌握鹽類水解的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用、弱電解質(zhì)的電離、難溶電解質(zhì)的溶解平衡計(jì)算是解答的關(guān)鍵．（3）為易錯(cuò)點(diǎn)．