Question

【題目】按要求回答下列問題

(1)已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。將SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變)，當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1時(shí)，溶液中的 =______；(NH4)2SO3溶液中的質(zhì)子守恒_______。

(2)土壤的pH一般在4~9之間。土壤中Na2CO3含量較高時(shí)，pH可高達(dá)10.5,試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因?yàn)?/span>________________(用離子反應(yīng)方程式)。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤堿性降低，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(3)SOCl2是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃化合物，在盛有10mL水的錐形瓶中小心滴加8～10滴SOCl2，可觀察到劇烈水解反應(yīng)，液面有白霧形成，并有刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色，輕輕振蕩錐形瓶，等白霧消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色沉淀析出。

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，寫出 SOCl2和水反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

②SOCl2與AlCl3·6H2O 混合共熱，可得到無水AlCl3，其原因是__________。

(4)當(dāng)意外失火時(shí)，將泡沫滅火器倒過來即可使藥液混合，噴出泡沫狀物品，阻止火勢蔓延，其相關(guān)的離子反應(yīng)方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】0.62 c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-) CO32-+H2OHCO3-+OH- Na2CO3+CaSO4·2H2O=CaCO3+Na2SO4+2H2O SOCl2+H2O=SO2↑ + 2HCl↑ SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解 Al3++3HCO3- = Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8和溶液中c（H+）=1.0×10-7molL-1計(jì)算可得；整合電荷守恒關(guān)系和物料守恒關(guān)系得質(zhì)子守恒關(guān)系；

（2）Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，CO32-結(jié)合水電離的氫離子，生成HCO3-、H2CO3，破壞水的電離平衡；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3，CO32-濃度降低，CO32-水解平衡向左移動(dòng)，OH-濃度降低；

（3）由題意可知，SOCl2和水反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫；SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱時(shí)，SOCl2和結(jié)晶水反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，既減少了水的量，同時(shí)生成的HCl又抑制了AlCl3的水解；

（4）碳酸氫鈉水解導(dǎo)致溶液呈堿性，硫酸鋁水解導(dǎo)致其溶液呈酸性，碳酸氫鈉和硫酸鋁在水溶液中能相互促進(jìn)水解生成二氧化碳和氫氧化鋁；

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8，將SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變)，當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1時(shí)，溶液中c（H+）=1.0×10-7molL-1，則==0.62；由題意可知，NH3·H2O的Kb=1.8×105＞Ka2=6.2×108，則(NH4)2SO3溶液呈堿性，溶液中存在電荷守恒關(guān)系c(H+)+ c（NH4+）=c(HSO3-)+2c(SO32—) +c(OH-)，存在物料守恒關(guān)系c(NH3·H2O) + c（NH4+）=2c(HSO3-)+2c(SO32—) +2c(H2SO3)，整合電荷守恒關(guān)系和物料守恒關(guān)系得質(zhì)子守恒關(guān)系為c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)，故答案為：0.62；c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)；

（2）Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，CO32-在溶液中水解生成HCO3-、H2CO3，破壞水的電離平衡，使土壤呈堿性，CO32-在溶液中水解以一級(jí)水解為主，則水解的離子方程式CO32-+H2OHCO3-+OH-；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3，降低CO32-濃度，使CO32-水解平衡向左移動(dòng)，OH-濃度降低，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O，故答案為：CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-；CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O；

（3）①由題意可知，白霧為鹽酸的小液滴，即會(huì)產(chǎn)生HCl，同時(shí)有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色說明是SO2，則SOCl2和水反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，故答案為：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

②由于鋁離子在溶液中水解，SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱時(shí)，SOCl2和結(jié)晶水反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，既減少了水的量，同時(shí)生成的HCl又抑制了AlCl3的水解，從而得到無水AlCl3，故答案為：SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解；

（4）硫酸鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽能水解使溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度而導(dǎo)致其溶液呈酸性，碳酸氫鈉的水溶液呈堿性，碳酸氫鈉和硫酸鋁在水溶液中能相互促進(jìn)水解生成二氧化碳和氫氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑，故答案為：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑。