Question

物質(zhì)在水溶液中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡或沉淀溶解平衡，它們都可看做是化學(xué)平衡的一種。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

Ⅰ、已知0.01mol/L的NaHCO₃溶液呈堿性。

(1)該溶液中存在著三個(gè)平衡體系，用電離方程式或離子方程式表示：

①                   ②                       ③                           。

（2）溶液中共有         種不同的粒子（指分子和離子）。

（3）該溶液中的離子濃度由大到小的順序是：                                   。

（4）向該溶液中加入AlCl₃溶液，有白色膠狀沉淀生成，同時(shí)產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味并能使澄清石灰水變渾濁的氣體，寫出該反應(yīng)的離子方程式：                             。

 

Answer 1

【答案】

(1)  ① HCO₃^－H^＋ ＋ CO₃^2－  ②  HCO₃^－ ＋ H₂OH₂CO₃ ＋ OH^－

 ③ H₂OH^＋ ＋ OH^－  （不論先后順序） 。

（2）7           （3）c(Na^＋)＞c(HCO₃^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)＞c(CO₃^2－)

（4）3HCO₃^－ + Al³⁺  === Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑

【解析】（1）碳酸氫鈉是弱酸的酸式鹽，存在電離平衡和水解平衡，另外溶液中還有水的電離平衡，方程式為HCO₃^－H^＋ ＋ CO₃^2－ 、HCO₃^－ ＋ H₂OH₂CO₃ ＋ OH^－、H₂OH^＋ ＋ OH^－ 。

（2）根據(jù)平衡方程式可知，溶液中存在的微粒有H^＋、OH^－、Na^＋、HCO₃^－、CO₃^2－、H₂CO₃、H₂O，共計(jì)7種。

（3）由于溶液顯堿性，說(shuō)明HCO₃^－的水解程度大于HCO₃^－的電離程度，所以溶液中的離子濃度由大到小的順序是c(Na^＋)＞c(HCO₃^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)＞c(CO₃^2－)。

（4）根據(jù)現(xiàn)象可知白色沉淀是氫氧化鋁，氣體是CO₂，所以方程式為3HCO₃^－ + Al³⁺  === Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑。

Ⅱ、有鹽酸、硫酸、醋酸三種溶液，試回答：

（1）若三種溶液的濃度均為0.1 mol•L^-1，其c(H⁺) 依次為a mol•L^-1，b mol•L^-1，c mol•L^-1，其大小順序?yàn)?u>                       ；中和一定量NaOH溶液生成正鹽時(shí)，需上述三種酸的體積依次是V₁L、V₂L、V₃L，其大小關(guān)系為                      。

（2）若三種溶液的pH都為2，分別取10mL上述溶液加水稀釋至1000mL,此時(shí)三種溶液的pH₁、pH₂、pH₃之間的關(guān)系為                  （用“＜”、“＞”或“=”表示，pH₁ ——代表鹽酸、 pH₂ ——代表硫酸、pH₃ ——代表醋酸）

【答案】（1）b＞a＞c              V₂＜V₁=V₃             （2）pH₁=pH₂＞pH₃

【解析】（1）硫酸是二元強(qiáng)酸，鹽酸是一元強(qiáng)酸，醋酸是一元弱酸，所以在濃度相同的條件下氫離子濃度大小順序是b＞a＞c。鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量是相同的，中和氫氧化鈉的物質(zhì)的量是相同的，所以答案是V₂＜V₁=V₃。

（2）由于弱酸存在電離平衡，所以在稀釋過(guò)程中氫離子的物質(zhì)的量是增加的，而強(qiáng)酸在稀釋過(guò)程中氫離子的物質(zhì)的量是不變的，因此稀釋后pH大小順序是pH₁=pH₂＞pH₃。

Ⅲ、已知含有足量AgCl固體的飽和溶液中存在如下平衡：AgCl(s)Ag^＋(aq)＋Cl^－(aq),且在25℃時(shí)，AgCl的K_sp=1.8×10^-10。現(xiàn)將足量AgCl固體分別放入下列液體中：①100mL蒸餾水 ②100mL0.3mol/L AgNO₃溶液   ③100mL0.1mol/L MgCl₂溶液充分?jǐn)嚢韬罄鋮s到25℃時(shí)，此時(shí)c(Ag^＋)由大到小的順序?yàn)?u>                       （填序號(hào)），溶液②中c(Cl^-)=         。

【答案】 ②①③    6×10^-10 mol/L

【解析】根據(jù)溶度積常數(shù)表達(dá)式可知，氯離子濃度越大，銀離子濃度就越小，所以c(Ag^＋)由大到小的順序?yàn)棰冖佗�。溶液②中c(Ag^＋)＝0.3mol/L，所以c(Cl^-)=1.8×10^-10÷0.3＝6×10^-10 mol/L。