Question

4．物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它們都可看作化學平衡．請根據(jù)所學知識的回答：
（1）A為0.1mol•L^-1的Na₂SO₄溶液，在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）．
（2）B為0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液，在NaHCO₃溶液中存在的各種平衡體系為（共3個，分別用離子方程式表示）：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-H₂O?H⁺+OH^-；實驗測得NaHCO₃溶液的pH＞7，請分析NaHCO₃溶液顯堿性的原因：因為NaHCO₃水解的程度大于電離程度．
（3）C為FeCl₃溶液，實驗室中配制FeCl₃溶液時通常需要向其中加入稀鹽酸，若把B和C溶液混合，將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體，該反應的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)溶液中硫酸鈉不水解溶液呈中性分析比較；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡、電離平衡和水的電離平衡；溶液顯堿性是因為溶液中碳酸氫根離子的水解導致；
（3）配制氯化鐵溶液需要防止水解而變渾濁，需要加入鹽酸，鐵離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳．

解答 解：（1）硫酸鈉溶液不水解，溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），.1mol•L^-1的Na₂SO₄溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^-，碳酸氫根離子水解程度大于電離程度導致溶液顯堿性，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，H₂O?H⁺+OH^-；因為NaHCO₃水解的程度大于電離程度；
（3）實驗室中配制FeCl₃溶液時通常需要向其中加鹽酸抑制Fe³⁺水解，鐵離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：稀鹽酸；Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查了鹽類水解的應用，溶液中離子濃度大小的比較，溶液中平衡的分析，溶液配制等知識，注意知識的歸納和整理是關(guān)鍵，難度不大．