题目内容

4.物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡.请根据所学知识的回答:
(1)A为0.1mol•L-1的Na2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-).
(2)B为0.1mol•L-1NaHCO3溶液,在NaHCO3溶液中存在的各种平衡体系为(共3个,分别用离子方程式表示):HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,HCO3-?H++CO32-H2O?H++OH-;实验测得NaHCO3溶液的pH>7,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:因为NaHCO3水解的程度大于电离程度.
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入稀盐酸,若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑.

分析 (1)依据溶液中硫酸钠不水解溶液呈中性分析比较;
(2)在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡、电离平衡和水的电离平衡;溶液显碱性是因为溶液中碳酸氢根离子的水解导致;
(3)配制氯化铁溶液需要防止水解而变浑浊,需要加入盐酸,铁离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳.

解答 解:(1)硫酸钠溶液不水解,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),.1mol•L-1的Na2SO4溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-);
(2)在NaHCO3溶液存在碳酸氢根离子的水解平衡为:HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,电离平衡:HCO3-?H++CO32-,水的电离平衡H2O?H++OH-,碳酸氢根离子水解程度大于电离程度导致溶液显碱性,
故答案为:HCO3-+H2O?H2CO3+OH-;HCO3-?H++CO32-,H2O?H++OH-;因为NaHCO3水解的程度大于电离程度;
(3)实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe3+水解,铁离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:稀盐酸;Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑.

点评 本题考查了盐类水解的应用,溶液中离子浓度大小的比较,溶液中平衡的分析,溶液配制等知识,注意知识的归纳和整理是关键,难度不大.

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