Question

运用相关原理，回答下列各小题：
（1）25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则由水电离产生的总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⁺+SO₄^2-．在NaHSO₄溶液中c（H⁺）

 

c（OH^-）+c（SO₄^2-）（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SO₄^2-完全沉淀，则反应后溶液的pH

 

7．
（3）将0.02mol/LNa₂SO₄溶液与某浓度BaCl₂溶液等体积混合，则生成BaSO₄沉淀所需原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）氯化铁属于强酸弱碱盐，铁离子水解导致溶液呈酸性，25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则由水电离产生的总c（OH^-）=c（H⁺）；
（2）已知NaHSO₄在水中的电离方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒判断c（H⁺）的相对大小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，二者反应生成硫酸钡、氢氧化钠和水，则反应后溶液呈碱性；
（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）氯化铁属于强酸弱碱盐，铁离子水解导致溶液呈酸性，25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则由水电离产生的总c（OH^-）=c（H⁺）=10^-2mol/L，水解离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，
故答案为：10^-2mol/L；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（2）NaHSO₄在水中的电离方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，溶液中存在电荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），物料守恒c（Na⁺）=c（SO₄^2-），所以得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，二者反应生成硫酸钡、氢氧化钠和水，反应方程式为NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+NaOH+H₂O，溶液中的溶质是NaOH，则溶液呈碱性，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：本题考查盐类水解、离子浓度大小比较、难溶物的溶解平衡等知识点，侧重考查分析和计算能力，明确溶液中的溶质及其性质是解本题关键，易错点是（3）题，注意二者混合后溶液体积增大导致浓度降为原来的一半，题目难度中等．