Question

运用相关原理，回答下列各小题：
（1）25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则此溶液中由水电离产生的c（OH^-）=

 

；用离子方程式表示FeCl₃溶液用于净水的原因：

 

（2）已知NaHSO₄在水中的电离方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+S

O

2- 4

．
在NaHSO₄溶液中c（H⁺）

 

c（OH^-）+c（S

O

2- 4

）（填“＞”、“=”或“＜”下同）；用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中S

O

2- 4

完全沉淀，则反应后溶液的pH

 

7
（3）将等体积的Na₂SO₄溶液和BaCl₂溶液混合，若Na₂SO₄溶液的浓度为0.02mol/L，则生成BaSO₄沉淀所需BaCl₂溶液的最小浓度为

 

．已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10．

Answer 1

考点：盐类水解的原理,pH的简单计算,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

分析：（1）水电离出的c（OH^-）=c（H⁺），铁离子能水解生成胶体，胶体具有吸附性，从而净水；
（2）根据电荷守恒和物料守恒确定c（H⁺）与c（OH^-）+c（SO₄^2-）的关系，根据混合溶液中的溶质确定溶液的酸碱性；
（3）计算混合后硫酸根的浓度，根据K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）?c（SO₄^2-）计算硫酸根沉淀时溶液中c（Ba²⁺），原氯化钡溶液为此时钡离子浓度的2倍，注意溶液混合后各种物质的浓度降为原来的一半．

解答： 解：（1）氯化铁是强酸弱碱盐，溶液中氢离子就是水电离出的，水电离出的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-2mol/L，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，水解方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，所以能净水；
故答案为：10^-2mol/L，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（2）根据电荷守恒得c（H⁺）+C（Na⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），根据物料守恒得C（Na⁺）=c（SO₄^2-），所以c（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-），用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，则反应方程式为NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+H₂O+NaOH，混合溶液中的溶质是氢氧化钠，所以溶液呈碱性，溶液的pH＞7；
故答案为：=，＞；
（3）等体积混合后，c（SO₄^2-）=

1

2

×0.02mol/L=0.01mol/L，故BaSO₄沉淀所需Ba²⁺离子的最小浓度为c（Ba²⁺）=

1.1×10-10

0.01

mol/L=1.1×10^-8mol/L，故原BaCl₂溶液的浓度为2×1.1×10^-8mol/L=2.2×10^-8mol/L；
故答案为：2.2×10^-8mol/L．

点评：本题考查了离子浓度大小的比较、溶度积常数的有关计算等知识点，难度较大，（3）题是易错题，注意溶液混合后各种物质的浓度变为原来的一半，为易错点．