Question

物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它們都可看作化學平衡．請根據(jù)所學知識的回答：
（1）A為0.1mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液，在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為

 

．
（2）B為0.1mol?L^-1NaHCO₃溶液，在NaHCO₃溶液中存在的各種平衡體系為（共3個，分別用離子方程式表示）：

 

；實驗測得NaHCO₃溶液的pH＞7，請分析NaHCO₃溶液顯堿性的原因：

 

．
（3）C為FeCl₃溶液，實驗室中配制FeCl₃溶液時通常需要向其中加入

 

，目的是

 

；若把B和C溶液混合，將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體，該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）D為含有足量AgCl固體的飽和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag⁺（aq）+Cl^-（aq），在25℃時，AgCl的K_sp=1.8×10^-10；25°C時，現(xiàn)將足量AgCl分別放入：①100mL蒸餾水；②100mL 0.2mol?L^-1AgNO₃溶液；③100mL 0.1mol?L^-1氯化鋁溶液；④100mL 0.1mol?L^-1鹽酸溶液．充分攪拌后，相同溫度下Ag⁺濃度由大到小的順序是

 

 （填寫序號）；②中Cl^-的濃度為

 

 mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，分析比較；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡和電離平衡；水的電離平衡；溶液顯堿性是因為溶液中碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度；
（3）配制氯化鐵溶液需要防止水解而變渾濁；NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；
（4）氯化銀飽和溶液中存在沉淀溶解平衡，飽和溶液中的溶度積是常數(shù)，只隨溫度變化；依據(jù)溶度積分別計算離子濃度．

解答：解：（1）銨根離子水解，溶液呈酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），.1mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液中，銨根離子水解微弱，所以得到溶液中的離子濃度大小為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡為：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-、H₂O?H⁺+OH^-；而以水解為主，即碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度溶液，故顯堿性，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-、H₂O?H⁺+OH^-；HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液顯堿性；
（3）實驗室中配制FeCl₃溶液時通常需要向其中加鹽酸抑制Fe³⁺水解，NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：鹽酸；抑制Fe³⁺水解；Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）K_sp=1.8×10^-10mol²?L^-2=C（Ag⁺）?C（Cl^-），通過計算分別得到：①100mL蒸餾水中含銀離子濃度和氯離子濃度相同；②100mL 0.2mol?L^-1AgNO₃溶液中Ag⁺濃度為0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡，c（Cl^-）=9×10^-10mol/L；③100mL 0.1mol?L^-1氯化鋁溶液中氯離子濃度為0.3mol/L，銀離子濃度=6×10^-10mol/L；④100mL 0.1mol?L^-1鹽酸溶液中氯離子濃度為0.1mol/L，銀離子為1.8×10^-9mol/L；綜上所述大小順序為：②①④③；②中氯離子的濃度9×10^-10 mol/L，
故答案為：②①④③；9×10^-10．

點評：本題考查了鹽類水解的應(yīng)用及溶液中離子濃度大小的比較，注意溶液中平衡的分析、溶液配制、溶度積的計算應(yīng)用即可解答，題目難度中等．