Question

（10分）運用相關原理，回答下列各小題：
（1）25℃時，某FeCl₃溶液的pH=2，則由水電離產生的總c(OH^-)=           ；用離子方程式表示FeCl₃溶液用于凈水的原因                                                  。
（2）已知NaHSO₄在水中的電離方程式NaHSO₄＝Na⁺＋H⁺＋SO₄^2-。
在NaHSO₄溶液中c(H⁺)          c(OH^-)＋c(SO₄^2-)（填“>”、“＝”或“<”下同）；用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，則反應后溶液的pH         7。
（3）將0.02mol/LNa₂SO₄溶液與某濃度BaCl₂溶液等體積混合，則生成BaSO₄沉淀所需原BaCl₂溶液的最小濃度為                                。(已知K_sp(BaSO₄)＝1.1×10^-10)
（4）寫出下列反應的化學方程式：
苯的硝化反應                        。 乙醇的催化氧化反應                。

Answer 1

（10分）
（1）10^-2mol/L （1分）    Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃(膠體)+3H⁺ （1分）   
（2） =（1分）    >（1分） 
（3） 2.2×10^-8mol/L（2分） （4）2 C₂H₅OH + O₂ 2 CH₃CHO + 2H₂O（各2分）

試題分析：（1）FeCl₃是強酸弱堿鹽，溶于水發(fā)生水解成酸性，即Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃(膠體)+3H⁺，H⁺全部是由水電離生成的，pH=2，c(H⁺)=10^-2mol/L，c(OH^-)_水= c(H⁺)_水=10^-2mol/L。膠體能吸附離子，達到凈水的目的。（2）在NaHSO₄溶液中的H⁺來自水的電離和NaHSO₄在水中的電離， OH^-是由水的電離，c(OH^-)_水等于由水電離的c(H⁺)_水，c(SO₄^2-)等于由NaHSO₄在水中的電離的H⁺的c(H⁺)，因此c(H⁺)=c(OH^-)＋c(SO₄^2-)。若溶液中SO₄^2-完全沉淀，NaHSO₄+Ba(OH)₂= BaSO₄↓+H₂O+NaOH，反應后溶質為NaOH，呈堿性，pH>7。（3）設所需原BaCl₂溶液的最小濃度為x,K_sp(BaSO₄)= c(Ba²⁺)* c(SO₄^2-),1.1×10^-10=(0.02/2)*(x/2),解得x=2.2×10^-8mol/L。
點評：本題知識跨度較大，思考容量大。在溶液中，氫離子濃度乘以氫氧根離子的濃度等于水滴離子積常數(shù)，而由水電離的氫氧根離子的濃度等于由水電離的氫離子的濃度。NaHSO₄在水中是完全電離。K_sp的計算，對于物質A_nB_m（s）="n" A_m+(aq)+ mB_n-(aq), 溶度積(K_sp)=(C(A^m+) )^n ( C(B^n-))^m。