Question

物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡．请根据所学知识的回答：
（1）A为0.1mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为

c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（2）B为0.1mol?L^-1NaHCO₃溶液，在NaHCO₃溶液中存在的各种平衡体系为（用离子方程式表示）：

HCO₃+H₂O?H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-

；

H₂O?H⁺+OH^-

；
实验测得NaHCO₃溶液的pH＞7，请分析NaHCO₃溶液显碱性的原因：

HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液显碱性

．
（3）C为FeCl₃溶液，实验室中配制FeCl₃溶液时通常需要向其中加入

盐酸

目的是

抑制铁离子的水解

；若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程为

3HCO₃^-+Fe³⁺=Fe（OH）3↓+3CO₂↑

．
（4）D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl_（S）?Ag⁺（aq）+Cl^-（aq）
在25℃时，氯化银的K_sp=1.8×10^-10mol²?L^-2．现将足量氯化银分别放入：①100mL蒸馏水中；②100mL 0.2mol?L^-1AgNO₃溶液中；③100mL 0.1mol?L^-1氯化铝溶液中；④100mL 0.1mol?L^-1盐酸溶液中．充分搅抖后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是

②①④③

（填写序号）；②中氯离子的浓度为

9×10^-10

mol?L^-1，③中银离子的浓度为

6.0×10^-10

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）依据溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，分析比较；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡和电离平衡；水的电离平衡；溶液显碱性是因为溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度；
（3）配制氯化铁溶液需要防止水解而变浑浊；NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；
（4）氯化银饱和溶液中存在沉淀溶解平衡，饱和溶液中的溶度积是常数，只随温度变化；依据溶度积分别计算．

解答：解：（1）铵根离子水解，溶液呈酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），.1mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液中，铵根离子水解微弱，所以得到溶液中的离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为：HCO₃+H₂O?H₂CO₃+OH^-，电离平衡为：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；水的电离平衡，H₂O?H⁺+OH^-；溶液显碱性是因为溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度；
故答案为：HCO₃+H₂O?H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；H₂O?H⁺+OH^-；HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液显碱性；
（3）实验室中配制FeCl₃溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe³⁺水解，NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：盐酸，Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）K_sp=1.8×10^-10mol²?L^-2=C（Ag⁺）?C（Cl^-），通过计算分别得到：①100mL蒸馏水中含银离子浓度和氯离子浓度相同；②100mL 0.2mol?L^-1AgNO₃溶液中Ag⁺浓度为0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡，氯离子浓度=

1.8×10-10

0.2

=9×10^-10mol/L；③100mL 0.1mol?L^-1氯化铝溶液中氯离子浓度为0.3mol/L，银离子浓度=6×10^-10mol/L；④100mL 0.1mol?L^-1盐酸溶液中氯离子浓度为0.1mol/L，银离子为1.8×10^-9mol/L；综上所述大小顺序为：②①④③；②中氯离子的浓度9×10^-10 mol/L；，③中银离子的浓度：6.0×10^-10mol/L．
故答案为：②①④③；9×10^-10；6.0×10^-10．

点评：本题考查了盐类水解的应用，溶液中离子浓度大小的比较，溶液中平衡的分析，溶液配制，溶度积的计算应用．