题目内容

20．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．请根据所学的知识回答：
（1）A为0.1mol/L的（NH4）2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）．
（2）B为0.1mol/L NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因，结合离子方程式解释：HCO3-的水解程度大于其电离程度，溶液中c（OH-）＞c（H+），故溶液显碱性．
（3）C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入盐酸溶液以抑制其水解，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↑．
（4）已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸是黑色固体．向AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体：写出白色固体转化黑色固体的化学方程式：2AgCl+Na2S?Ag2S+2NaCl．
（5）①草酸和草酸钠（Na2C2O4）可以在酸性条件下被KMnO4、MnO2氧化．KMnO4和草酸钠在稀硫酸中反应的离子方程式是C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
②实验室常用草酸钠标定KMnO4溶液．操作如下：准确称取0.2000g草酸钠，放入锥形瓶中，加100mL稀硫酸溶解，用配置好的KMnO4溶液滴定．当加入1滴KMnO4溶液后，锥形瓶中溶液溶液由无色变为紫红色，且30s不褪色，即达到滴定终点．重复上述滴定操作三次，实验数据如下表所示．
滴定前第一次终点第二次终点第三次终点
滴定管液面刻度0.00mL16.02mL16.00mL16.01mL
KMnO4溶液的物质的量浓度的计算式是$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$．

分析 （1）依据溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，分析比较；
（2）在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡和电离平衡；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程度大于电离程度；
（3）配制氯化铁溶液需要防止水解而变浑浊；NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；
（4）向AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体，说明硫化银溶解度小于氯化银，实现了沉淀转化，氯化银白色沉淀转化为为黑色的Ag2S沉淀；
（5）①高锰酸钾具有强氧化性，可以将草酸根氧化；
②由无色变为紫红色，且30s不褪色，即达到滴定终点，依据图表数据计算平均消耗高锰酸钾热体积=$\frac{16.02ml+16.00ml+16.01ml}{3}$=16.01ml，结合离子方程式计算．

解答 解：（1）铵根离子水解，溶液呈酸性，c（H+）＞c（OH-），.1mol•L-1的（NH4）2SO4溶液中，铵根离子水解微弱，所以得到溶液中的离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-），
故答案为：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）；
（2）在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为：HCO3+H2O?H2CO3+OH-，电离平衡为：HCO3-?H++CO32-；而以水解为主，即碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度溶液，故显碱性；
故答案为：HCO3-的水解程度大于其电离程度，溶液中c（OH-）＞c（H+），故溶液显碱性；
（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，NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：盐酸，Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；
（4）向AgCl 和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体，说明硫化银溶解度小于氯化银，实现了沉淀转化，转化的化学方程式为2AgCl+Na2S?Ag2S+2NaCl，
故答案为：2AgCl+Na2S?Ag2S+2NaCl；
（5）①高锰酸钾具有强氧化性，可以将草酸根氧化，实质是：C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
②溶液由无色变为紫红色，且30s不褪色，即达到滴定终点，准确称取0.2000g草酸钠物质的量=图表数据计算平均消耗高锰酸钾热体积=$\frac{16.02ml+16.00ml+16.01ml}{3}$=16.01ml，则
    C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
    1         2
$\frac{0.2000g}{134g/mol}$   0.01601L×c
c=$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$，
故答案为：溶液由无色变为紫红色，且30s不褪色，；$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$．

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．

练习册系列答案
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7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．合成氨工厂通常采用20 Mpa～50 MPa压强，以提高原料的利用率
C．打开啤酒瓶盖后有大量泡沫溢出
D．夏天将食品储藏在冰箱中
11．浅黄色粉末A跟无色液体B反应有无色气体C产生，金属D在C中燃烧可生成A，D跟B反应放出气体E，E和C又化合为B．从以上实验现象可判断（用化学式填空）：
（1）ANa2O2，BH2O，CO2，DNa，EH2；
（2）A与B反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，此反应中Na2O2是氧化剂，Na2O2是还原剂；
（3）金属D在C中燃烧的化学方程式为2Na+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2O2，D与B反应的离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑．
8．下列酸性条件下离子能大量共存的是（　　）
A．Na+、K+、CO32-、SO42-B．Cu2+、SO42-、HCO3-、Na+
C．Cu2+、SO42-、NO3-、Fe3+D．OH-、Na+、Mg2+、SO42-
15．下列有关实验操作错误的是（　　）
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5．1.5molH3PO4的质量是147g，含有1.5NA或9.03×1023个H3PO 4分子；标准状况下，相同物质的量的CO、CO2它们所占的体积比为1：1；质量之比为7：11．
12．下列离子方程式书写正确的是（　　）
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9．雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生．根据题意完成下列填空：
（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体．若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为1：1．
（2）上述反应中的氧化剂是As2S3，反应产生的气体可用氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液吸收．
（3）As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O，若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为10mol．若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在正极（填“正极”或“负极”）附近逸出，该极的电极方程式为NO3-+2H++e-=NO2+H2O
（4）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量a（选填编号）．a．小于0.5mol    b．等于0.5mol    c．大于0.5mol    d．无法确定．
10．已知实验室制取氢气的反应Zn+H2S04═ZnS04+H2↑：
（1）上述反应的离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑．
（2）上述反应中氧化剂为H2S04，氧化产物为ZnS04（填化学式）
（3）用双线桥或单线桥在上述反应中标明电子转移的方向和数目或．

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