Question

【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡．根据要求回答问题

I、铝盐的水解原理在生活中应用广泛，如明矾常作净水剂，其净水的原理是_________（用离子方程式表示）；如硫酸铝常作泡沫灭火器原料之一，其原理是________________（用离子方程式表示）。

II、5℃时，将0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水，形成1L混合溶液：

（1）该溶液中存在着三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：

①____________________________；②____________________________；③____________________________。

（2）溶液中共有__________种不同的粒子(指分子和离子)。

（3）在这些粒子中，浓度为0.01mol·L－1的是__________，浓度为0.002mol·L－1的是____________。

（4）__________和__________两种粒子物质的量之和等于0.01mol。

（5）在0.5mol·L－1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液变红。试回答有关问题：

①该溶液中HSO的电离程度_________(填“大于”、“小于”或“等于”)HSO的水解程度。

②溶液中Na＋、HSO3－、SO32－、H＋、OH－、H2SO3、H2O等粒子的浓度由大到小的顺序为__________。

III、含Cr2O72﹣的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10-3mol·L﹣1的Cr2O72﹣．为了使废水的排放达标，进行如下处理：

（1）绿矾为FeSO4·7H2O，反应（I）中FeSO4与Cr2O72﹣ 的物质的量之比为_________．

（2）常温下若处理后的废水中c（Cr3+）=6.0×10﹣7mol·L﹣1，则处理后的废水的pH=______．（Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10﹣31）

Answer 1

【答案】 Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+ Al3++3HCO3－===Al（OH）3+3CO2↑ CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ CH3COOHCH3COO－＋H＋ H2OH＋＋OH－ 7 Na＋ Cl－ CH3COOH CH3COO－ 大于 c(H2O)＞c(Na＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(H2SO3) 6:1 6

【解析】I、明矾常作净水剂，其净水的原理是明矾溶于水电离出的铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体，能吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来使水变澄清，用离子方程式表示为Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+；硫酸铝常作泡沫灭火器原料之一，其原理是铝离子与碳酸氢根离子发生了双水解反应，生成了大量的含有二氧化碳的泡沫，其离子方程式为Al3++3HCO3－===Al(OH)3+3CO2↑。

II、5℃时，将0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水，形成1L混合溶液后，两者发生反应，生成0.002 mol CH3COOH、0.002molNaCl，余0.008mol CH3COONa.

（1）该溶液中存在着三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：

①CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；②CH3COOHCH3COO－＋H＋；③H2OH＋＋OH－。

（2）溶液中共有CH3COO－、H2O、CH3COOH、OH－、H＋、Cl-、Na+等7种不同的粒子。

（3）在这些粒子中，Cl-、Na+不参加离子反应，所以浓度为0.01mol·L－1的是Na＋、浓度为0.002mol·L－1的是Cl－。

（4）由物料守恒知，CH3COOH和CH3COO－两种粒子物质的量之和等于0.01mol。

（5）在0.5mol·L－1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液变红，说明溶液呈酸性，进一步说明亚硫酸氢根离子在水溶液中的电离程度大于其水解程度。①该溶液中HSO的电离程度大于HSO的水解程度。②溶液中Na＋、HSO3－、SO32－、H＋、OH－、H2SO3、H2O等粒子的浓度由大到小的顺序为c(H2O)＞c(Na＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(H2SO3)，水最多，其次是不水解的钠离子；HSO3－不论电离还是水解，其变化的程度都较小，所以HSO3－排第三位；不仅HSO3－电离出氢离子，水也电离出氢离子，所以H+排第四位；亚硫酸根只由HSO3－电离产生，所以排第五位；氢氧根既由水电离产生，也由HSO3－水解产生，所以排第六位；亚硫酸分子只由HSO3－水解产生，所以其浓度最小。

III、（1）反应（I）中，绿矾中的+2价铁化合价升高到+3价，而Cr2O72﹣中铬元素的化合价由+6下降到+3，由电子转移守恒可知，FeSO4与Cr2O72﹣ 的物质的量之比为6:1．

（2）常温下若处理后的废水中c（Cr3+）=6.0×10﹣7mol·L﹣1，则处理后的废水的c(OH-)=mol/L，则c(H+)=mol/L，所以处理后的废水的pH=6．