Question

19．物質(zhì)在水溶液中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡或沉淀溶解平衡，它們都可看作化學(xué)平衡的一種．請(qǐng)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）0.2mol•L^-1的（NH₄）Al（SO₄）₂溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）0.1mol•L^-1的NaHCO₃溶液，NaHCO₃在該溶液中存在的化學(xué)平衡有（用離子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，H₂O?H⁺+OH^-
（3）0.1mol•L^-1的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，與同濃度的（NH₄）₂SO₄溶液相比較（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（填溶質(zhì)的化學(xué)式）溶液中NH₄⁺的濃度更大，其原因是NH₄⁺和Fe²⁺都水解呈酸性，水解相互抑制
（4）寫(xiě)出氯化鐵溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是?2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂ ??↑
（5）硝酸鐵溶液蒸干后再灼燒得到的產(chǎn)物是Fe₂O₃，理由是硝酸鐵水解生成Fe（OH）₃和HNO₃，反應(yīng)方程式為Fe（NO₃）₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HNO₃，HNO₃具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)HNO₃揮發(fā)，從而促進(jìn)氯化鐵水解，蒸干時(shí)得到固體Fe（OH）₃，灼燒Fe（OH）₃得到Fe₂O₃
（6）AlCl₃6H₂O晶體與SOSl₂混合加熱可得到無(wú)水AlCl₃，SOCl₂的作用是SOCl₂與水反應(yīng)既可減少水的量，生成的HCl又抑制了AlCl₃的水解
（7）已知K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20、K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16、K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，欲除去酸性硫酸銅溶液中的少量硫酸亞鐵雜質(zhì)，可先加入下列試劑中的C后
A．酸性高錳酸鉀溶液B．新制氯水C．30%過(guò)氧化氫溶液D．稀硫酸E．濃硫酸
再加入足量的CuO、Cu（OH）₂，CuCO₃（填化學(xué)式，至少填三種）中的某一種物質(zhì)，過(guò)濾即可．

Answer 1

分析 （1）0.2mol•L^-1的（NH₄）Al（SO₄）₂溶液中銨根和鋁離子水解，氨水堿性大于氫氧化鋁，則鋁離子水解程度大于銨根，c（Al³⁺）＜c（NH₄⁺）；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡、電離平衡和水的電離平衡；
（3）亞鐵離子和銨根水解均顯酸性，亞鐵離子水解抑制銨根的水解，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液中c（NH₄⁺）稍大，以此解答該題；
（4）碳酸鈉溶液與三氯化鐵溶液發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳和水；
（5）Fe（NO₃）₃是強(qiáng)酸弱堿鹽，加熱過(guò)程中發(fā)生水解生成Fe（OH）₃和HNO₃，HNO₃具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)HNO₃揮發(fā)，從而促進(jìn)氯化鐵水解，蒸干時(shí)得到固體Fe（OH）₃，灼燒Fe（OH）₃得到Fe₂O₃；
（6）用SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合共熱，可得無(wú)水AlCl₃，是因SOCl₂與水反應(yīng)既減少水的量，生成的HCl又抑制了AlCl₃的水解；
（7）加入的氧化劑能夠?qū)�亞鐵離子氧化物鐵離子，并且不能帶入雜質(zhì)；
調(diào)節(jié)溶液pH的過(guò)程中，加入的物質(zhì)即能夠與氫離子反應(yīng)，又不帶入雜質(zhì)，則加含銅元素的物質(zhì)與氫離子反應(yīng)促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀．

解答 解：（1）0.2mol•L^-1的（NH₄）Al（SO₄）₂溶液中銨根和鋁離子水解，氨水堿性大于氫氧化鋁，則鋁離子水解程度大于銨根，c（Al³⁺）＜c（NH₄⁺），溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^-，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，H₂O?H⁺+OH^-；
（3）（NH₄）₂Fe（SO₄）₂中NH₄⁺和Fe²⁺都水解呈酸性，水解相互抑制，因此（NH₄）₂Fe（SO₄）₂中NH₄⁺的水解程度（NH₄）₂SO₄的要小，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂比（NH₄）₂SO₄的c（NH₄⁺）大．
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；NH₄⁺和Fe²⁺都水解呈酸性，水解相互抑制；
（4）碳酸鈉溶液與三氯化鐵溶液發(fā)生雙水解，離子方程式為?2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂ ??↑，
故答案為：?2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂ ??↑；
（5）Fe（NO₃）₃是強(qiáng)酸弱堿鹽，加熱過(guò)程中發(fā)生水解生成Fe（OH）₃和HNO₃，反應(yīng)方程式為Fe（NO₃）₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HNO₃，HNO₃具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)HNO₃揮發(fā)，從而促進(jìn)氯化鐵水解，蒸干時(shí)得到固體Fe（OH）₃，灼燒Fe（OH）₃得到Fe₂O₃，反應(yīng)方程式為2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，所以最終得到的固體是Fe₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃；硝酸鐵水解生成Fe（OH）₃和HNO₃，反應(yīng)方程式為Fe（NO₃）₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HNO₃，HNO₃具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)HNO₃揮發(fā)，從而促進(jìn)氯化鐵水解，蒸干時(shí)得到固體Fe（OH）₃，灼燒Fe（OH）₃得到Fe₂O₃；
（6）SOCl₂與水反應(yīng)生成的氯化氫會(huì)對(duì)氯化鋁水解起到抑制作用；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，蒸干AlCl₃溶液不能得到無(wú)水AlCl₃，使SOCl₂與AlCl₃•6H₂0混合并加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，SOCl₂與水反應(yīng)生成的氯化氫會(huì)對(duì)氯化鋁水解起到抑制作用，
故答案為：SOCl₂與水反應(yīng)既可減少水的量，生成的HCl又抑制了AlCl₃的水解；
（7）欲除去酸性硫酸銅溶液中的少量硫酸亞鐵雜質(zhì)，在提純時(shí)為了除去Fe²⁺，常加入合適氧化劑，可以是H₂O₂，其還原產(chǎn)物是水，無(wú)雜質(zhì)，
A．KMnO₄會(huì)生成錳離子，故A錯(cuò)誤；
B．Cl₂ 和水反應(yīng)水會(huì)生成氯離子，故B錯(cuò)誤；
C．30%過(guò)氧化氫溶液，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，且能氧化亞鐵離子，故C正確；
D．稀硫酸不能氧化亞鐵離子，故D錯(cuò)誤；
E．濃硫酸溶于水放熱促進(jìn)水解，不易控制，故E錯(cuò)誤；
加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=4，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，為避免帶入雜質(zhì)，可選用CuO、Cu（OH）₂，CuCO₃等，
故答案為：C；CuO、Cu（OH）₂，CuCO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽類(lèi)水解的應(yīng)用，溶液中離子濃度大小的比較，溶液中平衡的分析，溶液配制等知識(shí)，注意知識(shí)的歸納和整理是關(guān)鍵，題目難度中等．