问题 问答题

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++SO42-.在NaHSO4溶液中c(H+)______c(OH-)+c(SO42-)(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SO42-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Ksp(BaSO4)=1.1×10-10

(4)分析下表提供的数据:

化学式电离常数
HClOKa=3×10-8
H2CO3Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
①84消毒液(有效成分为NaClO)久置于空气中会失效,写出发生反应的离子方程式:______.

②判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序:______.

答案

(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(SO42-),根据物料守恒得C(Na+)=c(SO42-),所以c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-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(SO42-)=

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;

(4)①由表中电离平衡常数的数据可知,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸制备弱酸,84消毒液(有效成分为NaClO)吸收空气中的二氧化碳生成次氯酸与碳酸氢钠,反应离子方程式为:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,生成的次氯酸分解生成盐酸与氧气,反应离子方程式为:2HClO

 光照 
.
 
2H++2Cl-+O2↑,导致失效,

故答案为:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,2HClO

 光照 
.
 
2H++2Cl-+O2↑;

②等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,ClO-与HCO3-水解,溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),由于酸性HClO>HCO3-,故HCO3-水解程度更大,故c(ClO-)>c(HCO3-),碳酸氢根和次氯酸根离子的水解是微弱的,所以c(HCO3-)>c(OH-),水和碳酸氢根离子都能电离出氢离子,碳酸根离子只有碳酸氢根离子电离,所以c(H+)>c(CO32-),则各种离子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);

故答案为:c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).

单项选择题
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