Question

4．物質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，它們都可看作化學平衡．請根據(jù)所學的知識回答：
（1）A為0.1mol/L NaHCO₃溶液，請分析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．
（2）B為FeCl₃溶液，實驗室中配制FeCl₃溶液時常加入鹽酸溶液以抑制其水解，若把A和B溶液混合，將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體，該反應的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）C為0.1mol/L的（NH₄）₂SO₄溶液，在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）D為含有足量AgCl固體的飽和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag⁺（aq）+Cl^-（aq），在25℃時，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；  ④100mL 0.1mol/L 鹽酸中，
充分攪拌后，相同溫度下c（Ag⁺）由大到小的順序是②①④③（填寫序號）；②中氯離子的濃度為9×10^-10mol/L．

Answer 1

分析 （1）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；溶液顯堿性是因為溶液中碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度；
（2）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氣體；
（3）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；
（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)溶度積分別計算．

解答 解：（1）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；
（2）實驗室中配制FeCl₃溶液時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氣體；反應的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：鹽酸；Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）銨根離子水解，溶液呈酸性，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：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（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，綜上所述大小順序為：②①④③；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．

點評 本題考查了鹽類水解的應用，溶液中離子濃度大小的比較，溶液中平衡的分析，溶液配制等知識，注意知識的歸納和整理是關鍵，難度不大．