Question

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．請根據所學的知識回答：
（1）A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^-）

．
（2）B為0.1mol/L NaHCO₃溶液，請分析NaHCO₃溶液顯堿性的原因：

HCO

- 3

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，實驗室中配制FeCl₃溶液時常加入

鹽酸

溶液以抑制其水解，若把B和C溶液混合，將產生紅褐色沉淀和無色氣體，該反應的離子方程式為

Fe³⁺+3HCO

- 3

═Fe（OH）₃↓+3CO₂↑

．
（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

）②＞①＞④＞③

（填寫序號）；②中氯離子的濃度為

9×10^-10

mol/L．
（5）E為CuSO₄溶液，已知25℃時，K_sp[Cu（OH）₂]=2×10^-20．要使0.2mol?L^-1 E溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu²⁺濃度降至原來的千分之一），則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為

6

．

Answer 1

分析：（1）依據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；溶液顯堿性是因為溶液中碳酸氫根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溶液混合發生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；
（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，只隨溫度變化；依據溶度積分別計算；
（5）根據K_sp=c（Cu²⁺）?[c（OH^-）]²=2×10^-20，根據Cu²⁺離子的濃度計算OH^-離子的濃度，根據水的離子積常數計算氫離子濃度，并以此計算溶液pH值．

解答：解：（1）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^-）；
（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↑；
（4）K_sp=1.8×10^-10mol²?L^-2=C（Ag⁺）?C（Cl^-），通過計算分別得到：①100mL蒸餾水中含銀離子濃度和氯離子濃度相同；②100mL 0.2mol?L^-1AgNO₃溶液中Ag⁺濃度為0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡，c（Cl^-）=9×10^-10mol/L；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；②中氯離子的濃度9×10^-10 mol/L；
故答案為：②①④③；9×10^-10；
（5）Cu²⁺沉淀較為完全是的濃度為c（Cu²⁺）=

0.2mol/L

1000

=2×10^-4，mol/L
則c（OH^-）=

2×10-20 2×10-4

mol/L═10^-8mol/L，
則c（H⁺）=10^-6mol/L，
所以pH=-lg（10^-6）=6，故答案為：6．

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，溶度積的計算應用．