Question

15．物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它們都可看做 化學(xué)平衡．請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)回答：
（1）A為0.1mol/L的（NH₄）₂SO₄溶液，溶液的PH＜7（填＜、＞、=），在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序?yàn)椋∟H₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）B為0.1mol/L NaHCO₃溶液，請(qǐng)分析NaHCO₃溶液顯堿性的原因：HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液顯堿性．
（3）C為FeCl₃溶液，實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl₃溶液時(shí)常加入鹽酸溶液以抑制其水解，若把B和C溶液混合，將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色氣體，該反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑
（4）D為含有足量AgCl固體的飽和溶液，氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag⁺+Cl^-，在25℃時(shí)，氯化銀的K_sp=1.8×10^-10．現(xiàn)將足量氯化銀分別放入：①100mL蒸餾水中；②100mL 0.2mol/L AgNO₃溶液中；③100mL 0.1mol/L氯化 鋁溶液中；④100  mL 0.1mol/L鹽酸溶液中，充分?jǐn)嚢韬�，相同溫度下銀離子濃 度由大到小的順序是②①④③（填寫(xiě)序號(hào)）；②中氯離子的濃度為9×10^-10   mol/L．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，分析比較；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡和電離平衡；水的電離平衡；溶液顯堿性是因?yàn)槿芤褐刑妓釟涓�離子的水解程度大于電離程度；
（3）配制氯化鐵溶液需要防止水解而變渾濁；NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳?xì)怏w；
（4）氯化銀飽和溶液中存在沉淀溶解平衡，飽和溶液中的溶度積是常數(shù)，只隨溫度變化；依據(jù)溶度積分別計(jì)算．

解答 解：（1）銨根離子水解，溶液呈酸性，溶液的PH＜7，c（H⁺）＞c（OH^-），.1mol•L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液中，銨根離子水解微弱，所以得到溶液中的離子濃度大小為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：＜；（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡為：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；而以水解為主，即碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度溶液，故顯堿性；
故答案為：HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液顯堿性；
（3）實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl₃溶液時(shí)通常需要向其中加鹽酸抑制Fe³⁺水解，NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳?xì)怏w；反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：鹽酸；Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）100mL 0.2mol•L^-1AgNO₃溶液中Ag⁺濃度為0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡，③100mL 0.1mol•L^-1氯化鋁溶液中氯離子濃度為0.3mol/L，銀離子濃度=6×10^-10mol/L；④100mL 0.1mol•L^-1鹽酸溶液中氯離子濃度為0.1mol/L，銀離子為1.8×10^-9mol/L，綜上所述大小順序?yàn)椋孩冖佗堍�；在②中加入氯化銀后，溶液中的銀離子濃度為0.2mol/L，即c（Ag⁺）=0.2mol/L，根據(jù)氯化銀的K_sp=1.8×10^-10=c（Ag⁺）•c（Cl^-）=0.2mol/L×c（Cl^-），解得c（Cl^-）=9×10^-10，
故答案為：②①④③； 9×10^-10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子濃度大小比較、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用，題目難度中等，涉及溶液中離子濃度大小的比較、溶液中平衡的分析、溶液配制、溶度積的計(jì)算應(yīng)用等知識(shí)，試題考查較為綜合，明確鹽的水解原理及其影響為解答關(guān)鍵．