Question

【題目】弱電解質的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學平衡．根據要求回答問題

I、鋁鹽的水解原理在生活中應用廣泛，如明礬常作凈水劑，其凈水的原理是_________（用離子方程式表示）；如硫酸鋁常作泡沫滅火器原料之一，其原理是________________（用離子方程式表示）。

II、5℃時，將0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水，形成1L混合溶液：

（1）該溶液中存在著三個平衡體系，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）在這些粒子中，濃度為0.01mol·L－1的是__________，濃度為0.002mol·L－1的是____________。

（4）__________和__________兩種粒子物質的量之和等于0.01mol。

（5）在0.5mol·L－1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液變紅。試回答有關問題：

①該溶液中HSO的電離程度_________(填“大于”、“小于”或“等于”)HSO的水解程度。

②溶液中Na＋、HSO3－、SO32－、H＋、OH－、H2SO3、H2O等粒子的濃度由大到小的順序為__________。

III、含Cr2O72﹣的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10-3mol·L﹣1的Cr2O72﹣．為了使廢水的排放達標，進行如下處理：

（1）綠礬為FeSO4·7H2O，反應（I）中FeSO4與Cr2O72﹣ 的物質的量之比為_________．

（2）常溫下若處理后的廢水中c（Cr3+）=6.0×10﹣7mol·L﹣1，則處理后的廢水的pH=______．（Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10﹣31）

Answer 1

【答案】 Al3++3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+ Al3++3HCO3－===Al（OH）3+3CO2↑ CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ CH3COOHCH3COO－＋H＋ H2OH＋＋OH－ 7 Na＋ Cl－ CH3COOH CH3COO－ 大于 c(H2O)＞c(Na＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(H2SO3) 6:1 6

【解析】I、明礬常作凈水劑，其凈水的原理是明礬溶于水電離出的鋁離子發生水解，生成氫氧化鋁膠體，能吸附水中的懸浮顆粒并沉降下來使水變澄清，用離子方程式表示為Al3++3H2OAl(OH)3（膠體）+3H+；硫酸鋁常作泡沫滅火器原料之一，其原理是鋁離子與碳酸氫根離子發生了雙水解反應，生成了大量的含有二氧化碳的泡沫，其離子方程式為Al3++3HCO3－===Al(OH)3+3CO2↑。

II、5℃時，將0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水，形成1L混合溶液后，兩者發生反應，生成0.002 mol CH3COOH、0.002molNaCl，余0.008mol CH3COONa.

（1）該溶液中存在著三個平衡體系，用電離方程式或離子方程式表示：

①CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；②CH3COOHCH3COO－＋H＋；③H2OH＋＋OH－。

（2）溶液中共有CH3COO－、H2O、CH3COOH、OH－、H＋、Cl-、Na+等7種不同的粒子。

（3）在這些粒子中，Cl-、Na+不參加離子反應，所以濃度為0.01mol·L－1的是Na＋、濃度為0.002mol·L－1的是Cl－。

（4）由物料守恒知，CH3COOH和CH3COO－兩種粒子物質的量之和等于0.01mol。

（5）在0.5mol·L－1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液變紅，說明溶液呈酸性，進一步說明亞硫酸氫根離子在水溶液中的電離程度大于其水解程度。①該溶液中HSO的電離程度大于HSO的水解程度。②溶液中Na＋、HSO3－、SO32－、H＋、OH－、H2SO3、H2O等粒子的濃度由大到小的順序為c(H2O)＞c(Na＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(H2SO3)，水最多，其次是不水解的鈉離子；HSO3－不論電離還是水解，其變化的程度都較小，所以HSO3－排第三位；不僅HSO3－電離出氫離子，水也電離出氫離子，所以H+排第四位；亞硫酸根只由HSO3－電離產生，所以排第五位；氫氧根既由水電離產生，也由HSO3－水解產生，所以排第六位；亞硫酸分子只由HSO3－水解產生，所以其濃度最小。

III、（1）反應（I）中，綠礬中的+2價鐵化合價升高到+3價，而Cr2O72﹣中鉻元素的化合價由+6下降到+3，由電子轉移守恒可知，FeSO4與Cr2O72﹣ 的物質的量之比為6:1．

（2）常溫下若處理后的廢水中c（Cr3+）=6.0×10﹣7mol·L﹣1，則處理后的廢水的c(OH-)=mol/L，則c(H+)=mol/L，所以處理后的廢水的pH=6．