Question

水溶液中的离子平衡是高中化学的重要知识点，请同学们根据相关原理回答下列问题：
（1）写出Na₂CO₃、CaCO₃分别在水中的水解离子方程式和溶解平衡表达式：Na₂CO₃

 

；CaCO₃

 

．
（2）浓度均为0.1mol/L的溶液①HNO₃ ②CH₃COOH ③Na₂CO₃ ④KCl ⑤NaHSO₃溶液的pH由小到大的顺序是：

 

．（填编号）
（3）实验室为了配制FeSO₄溶液往往：
①加入少量稀H₂SO₄，目的是

 

；
②加入少量铁钉，目的是

 

．
（4）已知相同物质的量浓度的NaCN 和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则同温同浓度的HCN

 

HClO（比较酸性强弱，用“＞”、“＜”、“﹦”回答）．
（5）常温下，如果取0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液与0.1mol?L^-1的NaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），试回答以下问题：
①测得混合液的pH=8，解释溶液呈碱性的原因

 

（用离子方程式表示）．
②CH₃COONa溶液中的离子浓度由大到小的关系

 

．
③已知CH₃COONH₄溶液为中性，且CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的PH

 

7（用“＞”、“＜”、“﹦”回答）．
（6）已知K_sp（BaSO₄）=1×10^-10，将浓度均为0.1mol?L^-1的BaCl₂溶液与0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，则滤液中c（Ba²⁺）=

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,盐类水解的应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）Na₂CO₃水解生成碳酸氢钠和NaOH，CaCO₃在水溶液里电离生成钙离子和碳酸根离子；
（2）先将溶质分为酸碱盐，再根据酸中氢离子浓度大小确定酸溶液pH，再根据盐的类型确定盐溶液pH大小；
（3）①硫酸亚铁易水解生成硫酸，加入稀硫酸抑制亚铁离子水解；
②亚铁离子易被氧化为铁离子，铁离子和铁反应生成亚铁离子；
（4）酸根离子水解程度越大，相同浓度的钠盐溶液的pH越大，则酸的酸性越弱；
（5）①二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性；
②溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），再结合电荷守恒判断c（CH₃COO^-）、c（Na⁺）相对大小；
③CH₃COONH₄溶液为中性，说明醋酸和一水合氨电离程度相等，且CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明CH₃COOH大于H₂CO₃，则一水合氨电离程度大于H₂CO₃电离程度，根据铵根离子水解程度和CO₃^2-水解程度相对大小判断（NH₄）₂CO₃溶液的PH；
（6）混合溶液中c（Ba²⁺）=

0.2-0.1

2

mol/L=0.05mol/L，再根据溶度积常数计算c（Ba²⁺）．

解答： 解：（1）Na₂CO₃水解生成碳酸氢钠和NaOH，水解方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，CaCO₃在水溶液里电离生成钙离子和碳酸根离子，溶解平衡表达式为CaCO₃（s）?Ca ²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；CaCO₃（s）?Ca ²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）；
（2）①中c（H⁺）为0.1mol/L、②中c（H⁺）小于0.1mol/L但大于⑤，③溶液呈碱性，④溶液呈中性，⑤呈酸性但大于醋酸溶液pH，所以pH从小到大顺序是①＜②＜⑤＜④＜③，故答案为：①＜②＜⑤＜④＜③；
（3）①硫酸亚铁易水解生成硫酸，加入稀硫酸抑制亚铁离子水解，所以加入稀硫酸是抑制亚铁离子水解，故答案为：抑制亚铁离子水解；
②亚铁离子易被氧化为铁离子，铁离子和铁反应生成亚铁离子，所以加入铁粉是防止亚铁离子被氧化，故答案为：防止亚铁离子被氧化；
（4）相同物质的量浓度的NaCN 和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，说明水解程度CN^-＞ClO^-，则酸性HCN＜HClO，故答案为：＜；
（5）①二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解方程式为CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，故答案为：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
②溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），再结合电荷守恒得c（CH₃COO^-）＜c（Na⁺），醋酸根离子水解程度很小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③CH₃COONH₄溶液为中性，说明醋酸和一水合氨电离程度相等，且CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明CH₃COOH大于H₂CO₃，则一水合氨电离程度大于H₂CO₃电离程度，所以水解程度：CO₃^2-＞NH₄⁺，所以（NH₄）₂CO₃溶液的PH＞7，故答案为：＞；
（6）混合溶液中c（Ba²⁺）=

0.2-0.1

2

mol/L=0.05mol/L，根据溶度积常数得c（Ba²⁺）=

1×10-10

0.05

mol/L=2×10^-9mol/L，故答案为：2×10^-9．

点评：本题考查较综合，涉及离子浓度大小比较、难溶物溶解平衡、弱电解质电离、盐类水解等知识点，根据溶度积常数、弱电解质电离特点、盐类水解等知识点分析解答，题目难度中等．