Question

【題目】運用相關(guān)原理，回答下列各小題：

(1)25℃時，某FeCl3溶液的pH=2，則此溶液中由水電離產(chǎn)生的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+＋SO42-。在NaHSO4溶液中c(H+)______c(OH-)＋c(SO42-)(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SO42-完全沉淀，則反應(yīng)后溶液的pH______7

(3)分析下表提供的數(shù)據(jù)：

化學(xué)式	電離常數(shù)
HClO	Ka＝3×10-8
H2CO3	Ka1＝4.3×10-7
	Ka2＝5.6×10-11

①84消毒液(有效成分為NaClO)久置于空氣中會失效，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _____________________________________________

②判斷在等濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各種離子濃度由大到小的順序： ____________

Answer 1

【答案】10-2mol/L Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ = > ClO-＋H2O＋CO2＝HClO＋HCO3- 2HClO2H+＋2Cl-＋O2↑ c(Na+)>c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)

【解析】

（1）水電離出的c（OH-）=c（H+），F(xiàn)e3+離子能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，從而凈水；

（2）根據(jù)電荷守恒和物料守恒確定c（H+）與c（OH-）+c（SO42-）的關(guān)系，根據(jù)混合溶液中的溶質(zhì)確定溶液的酸堿性；

（3）①由表中電離平衡常數(shù)的數(shù)據(jù)可知，酸性H2CO3＞HClO＞HCO3-，從而確定次氯酸和二氧化碳、水反應(yīng)的生成物，但次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解，從而導(dǎo)致84消毒液失效；

②鈉離子不水解，離子濃度最大，根據(jù)碳酸氫根離子和次氯酸根離子水解程度確定其濃度大小，鹽類的水解是微弱的，所以酸根離子濃度大于氫氧根離子濃度，根據(jù)溶液的酸堿性確定氫離子濃度和氫氧根離子濃度的關(guān)系，根據(jù)離子來源確定氫離子濃度和碳酸根離子濃度的關(guān)系。

（1）氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中氫離子就是水電離出的，水電離出的c（OH-）=c（H+）=10-2mol/L，氯化鐵水解生成氫氧化鐵膠體，水解的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物，所以能凈水，故答案為：10-2mol/L；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+；

（2）根據(jù)電荷守恒得c（H+）+C（Na+）=c（OH-）+2c（SO42-），根據(jù)物料守恒得C（Na+）=c（SO42-），所以c（H+）=c（OH-）+c（SO42-），用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO42-完全沉淀，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHSO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+H2O+NaOH，混合溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉，所以溶液呈堿性，溶液的pH＞7，故答案為：=，＞；

（3）①由表中電離平衡常數(shù)的數(shù)據(jù)可知，酸性H2CO3＞HClO＞HCO3-，根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸，84消毒液（有效成分為NaClO）吸收空氣中的二氧化碳生成次氯酸與碳酸氫鈉，反應(yīng)離子方程式為：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-，生成的次氯酸分解生成鹽酸與氧氣，反應(yīng)離子方程式為2HClO2H+＋2Cl-＋O2↑，故答案為：ClO-＋H2O＋CO2＝HClO＋HCO3-，2HClO2H+＋2Cl-＋O2↑；

②等濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，ClO-與HCO3-水解，溶液呈堿性，所以c（OH-）＞c（H+），由于酸性H2CO3＞HClO，故ClO-水解程度更大，故c（HCO3-）＞c（ClO-），碳酸氫根和次氯酸根離子的水解是微弱的，所以c（ClO-）＞c（OH-），水和碳酸氫根離子都能電離出氫離子，碳酸根離子只有碳酸氫根離子電離，所以c（H+）＞c（CO32-），則各種離子濃度由大到小的順序：c(Na+)>c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)，故答案為：c(Na+)>c(HCO3-)>

c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。