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的（NH₄）₂SO₄溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为________________

（2）B为0.1mol/LNaHCO₃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）：____________；___________；__________。

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

（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________________目的是_____________；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_________________．

（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/L²．现将足量氯化银分别放入：

① 100mL蒸馏水中；

② 100mL 0.2mol/LAgNO₃溶液中；

③ 100mL 0.1mol/L氯化铝溶液中；

④ 100mL 0.1mol/L盐酸溶液中．充分搅拌后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序_____________（填写序号）；②中氯离子的浓度为_________mol/L，③中银离子的浓度为______mol/L

Answer

c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-） HCO3+H2O⇌H2CO3+OH- HCO3-⇌H++CO32- 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 盐酸 抑制FeCl3水解 Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑ ②①④③ 9×10-10 6.0×10-10

【解析】(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(SO42-)＞c(H+)＞c(OH-)，故答案为：c(NH4+)＞c(SO42-)＞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+H2OH2CO3+OH-，电离平衡为：HCO3-H++CO32-；水的电离平衡，H2OH++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+H2OH2CO3+OH-；HCO3-H++CO32-；H2OH++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；抑制FeCl3水解；Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；

(4)Ksp=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==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。

点睛：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。要知道在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；并且碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度。