Question

按要求回答下列问题

(1)已知25℃，NH₃·H₂O的K_b=1.8×10⁻⁵，H₂SO₃的K_a1=1.3×10⁻²，K_a2=6.2×10⁻⁸。将SO₂通入2.0 mol·L^-1氨水中(溶液的体积保持不变)，当c(OH⁻)降至1.0×10⁻⁷ mol·L⁻¹时，溶液中的 =______；(NH₄)₂SO₃溶液中的质子守恒_______。

(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na₂CO₃含量较高时，pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因为________________(用离子反应方程式)。加入石膏(CaSO₄·2H₂O)可以使土壤碱性降低，有关反应的化学方程式为________。

(3)SOCl₂是一种液态化合物，沸点为77℃化合物，在盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加8～10滴SOCl₂，可观察到剧烈水解反应，液面有白雾形成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色，轻轻振荡锥形瓶，等白雾消失后，往溶液中滴加AgNO₃溶液，有不溶于HNO₃的白色沉淀析出。

①根据上述实验，写出 SOCl₂和水反应的化学方程式________________。

②SOCl₂与AlCl₃·6H₂O 混合共热，可得到无水AlCl₃，其原因是__________。

(4)当意外失火时，将泡沫灭火器倒过来即可使药液混合，喷出泡沫状物品，阻止火势蔓延，其相关的离子反应方程式为___________________________。

Answer

0.62 c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-) CO32-+H2OHCO3-+OH- Na2CO3+CaSO4·2H2O=CaCO3+Na2SO4+2H2O SOCl2+H2O=SO2↑ + 2HCl↑ SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解 Al3++3HCO3- = Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8和溶液中c（H+）=1.0×10-7mol•L-1计算可得；整合电荷守恒关系和物料守恒关系得质子守恒关系；

（2）Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-结合水电离的氢离子，生成HCO3-、H2CO3，破坏水的电离平衡；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4与Na2CO3反应生成CaCO3，CO32-浓度降低，CO32-水解平衡向左移动，OH-浓度降低；

（3）由题意可知，SOCl2和水反应生成二氧化硫和氯化氢；SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热时，SOCl2和结晶水反应生成二氧化硫和氯化氢，既减少了水的量，同时生成的HCl又抑制了AlCl3的水解；

（4）碳酸氢钠水解导致溶液呈碱性，硫酸铝水解导致其溶液呈酸性，碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解生成二氧化碳和氢氧化铝；

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8，将SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的体积保持不变)，当c(OH−)降至1.0×10−7 mol·L−1时，溶液中c（H+）=1.0×10-7mol•L-1，则==0.62；由题意可知，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5＞Ka2=6.2×10−8，则(NH4)2SO3溶液呈碱性，溶液中存在电荷守恒关系c(H+)+ c（NH4+）=c(HSO3-)+2c(SO32—) +c(OH-)，存在物料守恒关系c(NH3·H2O) + c（NH4+）=2c(HSO3-)+2c(SO32—) +2c(H2SO3)，整合电荷守恒关系和物料守恒关系得质子守恒关系为c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)，故答案为：0.62；c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)；

（2）Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-在溶液中水解生成HCO3-、H2CO3，破坏水的电离平衡，使土壤呈碱性，CO32-在溶液中水解以一级水解为主，则水解的离子方程式CO32-+H2OHCO3-+OH-；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4与Na2CO3反应生成CaCO3，降低CO32-浓度，使CO32-水解平衡向左移动，OH-浓度降低，反应的化学方程式为CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O，故答案为：CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-；CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O；

（3）①由题意可知，白雾为盐酸的小液滴，即会产生HCl，同时有带刺激性气味的气体逸出，该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色说明是SO2，则SOCl2和水反应生成二氧化硫和氯化氢，反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，故答案为：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

②由于铝离子在溶液中水解，SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热时，SOCl2和结晶水反应生成二氧化硫和氯化氢，既减少了水的量，同时生成的HCl又抑制了AlCl3的水解，从而得到无水AlCl3，故答案为：SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解；

（4）硫酸铝是强酸弱碱盐能水解使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而导致其溶液呈酸性，碳酸氢钠的水溶液呈碱性，碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解生成二氧化碳和氢氧化铝，反应的离子方程式为：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑，故答案为：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑。