Question

请按照下列要求回答问题：

(1)硫化钠水解的离子方程式：______。

(2)浓的Al₂(SO₄)₃溶液和浓的小苏打(NaHCO₃)溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理______。

(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)₂溶液a L与pH=1的HCl溶液b L混合，若所得混合液为中性，则a：b=_____。(溶液体积变化忽略不计)。

(4)pH=3的NH₄Cl溶液，由水电离出的c(H⁺)=__。

(5)常温时，Fe(OH)₃的溶度积常数K_sp=1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全(残留的c(Fe³⁺)＜10^-5 mol·L^-1)，则溶液的pH应大于____。

(6)用如图装置进行模拟电解NO₂气体实验，可回收硝酸。

①外接电源a极为_____极，左室发生的电极反应式为_______。

②若有标准状况下2.24 LNO₂被吸收，通过质子交换膜(只允许质子通过)的H⁺为__mol。

(7)在t℃时，Ag₂CrO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

①Ag₂CrO₄的K_sp为______。

②由Y点变到Z点的方法______。

Answer

S2-+H2OHS-+OH- Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 10：1 1×10-3 mol/L 3 负 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 0.1 1×10-11 加入K2CrO4(s)

【解析】

(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应是溶液显碱性；

(2)Al2(SO4)3与NaHCO3在溶液中发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，据此书写离子方程式；

(3)根据酸碱恰好中和时溶液中n(H+)=n(OH-)计算；

(4)在NH4Cl溶液中的H+完全是由水电离产生；

(5)根据溶度积常数的含义计算溶液中c(OH-)，再利用Kw=c(OH-)·c(H+)及pH的含义计算；

(6)①溶液中阳离子在阴极得到电子发生还原反应；

②阳极上NO2失去电子变为NO3-，根据物质反应与电子转移的关系分析判断；

(7)①根据溶度积常数的含义计算其数值；

②Y、Z都在平衡线上，根据离子浓度幂之积等于溶度积常数分析。

(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应，消耗水电离产生的H+，促进了水的电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液显碱性，水解的离子方程式为：S2-+H2OHS-+OH-；

(2)Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+水解消耗水电离产生的OH-产生Al(OH)3，使溶液显酸性；而NaHCO3是强碱弱酸盐，在溶液HCO3-水解消耗水电离产生的H+，反应产生H2CO3，使溶液显碱性，当两种溶液混合时，水解相互促进，使每种盐的水解平衡正向移动，最终完全水解，反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑；

(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)2溶液c(OH-)=0.01 mol/L，pH=1的HCl溶液c(H+)=0.1 mol/L，将a L pH=12的Ba(OH)2溶液与b L pH=1的HCl溶液混合，若所得混合液为中性，则二者恰好中和，溶液中n(H+)=n(OH-)，c(OH-)·V(碱)= c(H+)·V(酸)，0.01 mol/L×a L=0.1 mol/L×b L，所以a：b=10：1；

(4)NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，产生NH3·H2O，最终达到平衡时，溶液pH=3，则溶液中c(H+)=1×10-3 mol/L，溶液中的H+完全是水电离产生，且没有消耗，故水电离产生的H+的浓度c(H+)=1×10-3 mol/L；

(5)常温时，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1×10-38，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留的c(Fe3+)＜10-5 mol·L-1)，则c3(OH-)＞=10-33，所以c(OH-)＞10-11 mol/L；由于室温下水的离子积常数Kw=1×10-14，所以溶液中c(H+)＜10-3 mol/L，根据pH=-lgc(H+)可知此时溶液的pH＞3；

(6)①溶液中水电离产生的H+在阴极上得到电子发生还原反应，所以a电极为电源的负极；在左室的阴极上发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；

②阳极上NO2失去电子变为NO3-，阳极的电极反应式为：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，可见每有1 mol NO2反应，转移1 mol电子，阴极上就有1 mol H+放电变为H2逸出。标准状况下2.24 LNO2的物质的量是0.1 mol，则其反应转移0.1 mol电子，阴极上消耗0.1 mol H+，为了维持溶液电中性，就有0.1 mol H+通过质子交换膜进入阴极室；

(7)①根据图象可知在t℃时的饱和溶液中c(Ag+)=1×10-3mol/L，c(CrO42-)=1×10-5 mol/L，则Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(1×10-3)2×(1×10-5)=1×10-11；

②Y、Z都在平衡线上，都是该温度下的饱和溶液，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)不变，由Y到Z，c(CrO42-)增大，c(Ag+)减小，所以采取的措施是向溶液中加入含有CrO42-物质，如加入固体K2CrO4。