Question

20．（1）泡沫灭火器中的药品为Al₂（SO₄）₃和小苏打溶液，使用时产生气体CO₂．其反应的离子方程式：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（2）明矾是KAl（SO₄）₂•12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；明矾可作净水剂，用有关的离子方程式解释：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（胶体）}+3H⁺；向明矾溶液中逐渐滴入Ba（OH）₂ 溶液至SO₄^2-离子恰好沉淀完全时，溶液的显碱性（填酸、碱、中），离子反应的总方程式为：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O；
（3）为配制SbCl₃溶液，取少量SbCl₃固体，加2mL～3mL水溶解，此时却会产生白色沉淀Sb₂O₃，写出此时反应的化学方程式为：2SbCl₃+3H₂O═Sb₂O₃+6HCl，故在配制SbCl₃溶液时应加少量盐酸；
（4）常温下Mg（OH）₂的溶度积Ksp=1.8×10^-11．计算饱和Mg（OH）₂溶液的pH值为10（取整数值）．写出过量Mg（OH）₂固体放入水中溶解形成饱和溶液时的溶解平衡表达式Mg（OH）₂（s）═Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），向有Mg（OH）₂沉淀的溶液中加入过量浓NH₄Cl，溶液变澄清，相关反应方程式为Mg（OH）₂+2NH₄Cl═MgCl₂+2NH₃•H₂O；
（5）常温下AgCl的溶度积远大于Ag₂S的溶度积．向有AgCl沉淀的溶液中加入Na₂S，现象是白色沉淀转化成黑色沉淀，相关反应的离子方程式为2AgCl+S^2-═Ag₂S+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）Al₂（SO₄）₃和小苏打发生互促水解生成氢氧化铝和二氧化碳气体；
（2）明矾是KAl（SO₄）₂•12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是不水解的二元硫酸根离子浓度最大，钾离子和铝离子要考虑铝的水解，结合水解呈酸性；因铝离子水解生成氢氧化铝胶体起净水作用；明矾晶体溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，当溶液中的SO₄^2-刚好完全沉淀时，二者以1：2反应，反应生成硫酸钡、偏铝酸钾、水；
（3）SbCl₃水解生成Sb₂O₃，同时生成盐酸，加入酸可抑制水解；
（4）根据溶度积计算；加入氯化铵生成一水合氨和氯化镁；
（5）因为Ag₂S的溶解度比AgCl的溶解度小，沉淀溶解平衡向离子浓度减小的方向移动，则白色沉淀会转化成黑色，发生反应为：2AgCl+S^2-═Ag₂S+2Cl^-．

解答 解：（1）HCO₃^-水解，反应为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈碱性；Al³⁺水解，反应为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，发生相互促进的水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，产生大量的气体和沉淀，故答案为：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（2）明矾是KAl（SO₄）₂•12H₂O，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是不水解的二元硫酸根离子浓度最大，钾离子和铝离子要考虑铝的水解，结合水解呈酸性，所以离子浓度大小顺序为：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；因铝离子水解生成氢氧化铝胶体起净水作用，水解离子反应为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（胶体）}+3H⁺；
明矾晶体溶于水后的溶液中加入Ba（OH）₂溶液，当溶液中的SO₄^2-刚好完全沉淀时，二者以1：2反应，反应生成硫酸钡、偏铝酸钾、水，该离子反应为Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O，
故答案为：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）_{3（胶体）}+3H⁺；碱；Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-═AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O；
（3）SbCl₃水解生成Sb₂O₃，方程式为2SbCl₃+3H₂O═Sb₂O₃+6HCl，应加入盐酸抑制水解，故答案为：2SbCl₃+3H₂O═Sb₂O₃+6HCl；盐酸；
（4）饱和Mg（OH）₂溶液的c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1}{2}×1.8×1{0}^{-11}}$≈1×10^-4，则pH=10，过量Mg（OH）₂固体放入水中溶解形成饱和溶液时的溶解平衡表达式为Mg（OH）₂（s）═Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），向有Mg（OH）₂沉淀的溶液中加入过量浓NH₄Cl，溶液变澄清，相关反应方程式为Mg（OH）₂+2NH₄Cl═MgCl₂+2NH₃•H₂O，
故答案为：10；Mg（OH）₂（s）═Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq）；Mg（OH）₂+2NH₄Cl═MgCl₂+2NH₃•H₂O；
（5）AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag₂S为难溶于水和酸的黑色固体，向AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，由于硫化银的溶解度小于氯化银，则氯化银白色沉淀转化为黑色沉淀硫化银，反应的离子方程式为：2AgCl+S^2-═Ag₂S+2Cl^-，
故答案为：白色沉淀转化成黑色沉淀；2AgCl+S^2-═Ag₂S+2Cl^-．

点评 本题考查了弱电解质电离及酸碱混合溶液定性判断以及盐类水解等知识，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，明确弱电解质电离特点是解本题关键，题目难度中等．