Question

7．泡沫式灭火器内盛放Al₂（SO₄）₃溶液（约1mol•L^-1）NaHCO₃溶液（约1mol•L^-1）及起泡剂．使用时发生的离子方程式是（1）Al₂（SO₄）₃+6NaHCO₃═2Al（OH）₃↓+6CO₂↑+3Na₂SO₄，Al₂（SO₄）₃溶液和NaHCO₃溶液的体积比约是（2）1：6．若用等体积等物质的量浓度的Na₂CO₃溶液代替NaHCO₃溶液，在使用时喷不出泡沫，这是因为（3）由1molCO₃^2-转化为1molCO₂需2molH⁺，H⁺由Al³⁺提供（水解），现因Al³⁺量不变，只能生成HCO₃^-，没有CO₂，喷不出泡沫，另外，NaHCO₃表面生成Al（OH）₃后，阻碍反应的进行泡沫灭火器玻璃筒里盛放Al₂（SO₄）₃溶液，铁筒里存放NaHCO₃溶液，不能把Al₂（SO₄）₃溶液盛放在铁筒里的原因是（4）Al³⁺水解产生的H⁺会腐蚀铁筒．

Answer 1

分析 铝离子和碳酸氢根离子双水解会产生沉淀和气体，根据谁解原理方程式可以确定二者量的关系；碳酸根的水解是分步进行的，先水解得到碳酸氢根，进一步水解得到二氧化碳；硫酸铝中的铝离子水解得到的溶液显示酸性，能和金属铁发生反应．

解答 解：Al₂（SO₄）₃溶液和NaHCO₃溶液混合后会发生双水解反应，原理方程式为：Al₂（SO₄）₃+6NaHCO₃═2Al（OH）₃↓+6CO₂↑+3Na₂SO₄，Al₂（SO₄）₃溶液和NaHCO₃溶液的体积比约是1：6，由1mol的碳酸根离子转化为1molCO₂需2molH⁺，H⁺由Al³⁺提供（水解），在Al³⁺量不变的情况下，碳酸根离子先水解得到碳酸氢根，只能生成HCO₃^-，没有CO₂，喷不出泡沫，并且双水解时NaHCO₃表面生成Al（OH）₃后，会阻碍反应的进行，Al³⁺水解产生的H⁺会和金属铁反应，这样会腐蚀铁筒，所以不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里．
故答案为：（1）Al₂（SO₄）₃+6NaHCO₃═2Al（OH）₃↓+6CO₂↑+3Na₂SO₄；（2）1：6；（3）由1molCO₃^2-转化为1molCO₂需2molH⁺，H⁺由Al³⁺提供（水解），现因Al³⁺量不变，只能生成HCO₃^-，没有CO₂，喷不出泡沫，另外，NaHCO₃表面生成Al（OH）₃后，阻碍反应的进行；（4）Al³⁺水解产生的H⁺会腐蚀铁筒．

点评 本题考查学生盐的水解原理以及水解原理的应用知识，考查学生分析能力和对基础知识的应用能力，难度不大．