Question

20．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)所學的知識回答：
（1）A為0.1mol/L的（NH₄）₂SO₄溶液，在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）B為0.1mol/L NaHCO₃溶液，請分析NaHCO₃溶液顯堿性的原因，結合離子方程式解釋：HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液顯堿性．
（3）C為FeCl₃溶液，實驗室中配制FeCl₃溶液時常加入鹽酸溶液以抑制其水解，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↑．
（4）已知AgCl為難溶于水和酸的白色固體，Ag₂S為難溶于水和酸是黑色固體．向AgCl和水的懸濁液中加入足量的Na₂S溶液并振蕩，結果白色固體完全轉化為黑色固體：寫出白色固體轉化黑色固體的化學方程式：2AgCl+Na₂S?Ag₂S+2NaCl．
（5）①草酸和草酸鈉（Na₂C₂O₄）可以在酸性條件下被KMnO₄、MnO₂氧化．KMnO₄和草酸鈉在稀硫酸中反應的離子方程式是C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
②實驗室常用草酸鈉標定KMnO₄溶液．操作如下：準確稱取0.2000g草酸鈉，放入錐形瓶中，加100mL稀硫酸溶解，用配置好的KMnO₄溶液滴定．當加入1滴KMnO₄溶液后，錐形瓶中溶液溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且30s不褪色，即達到滴定終點．重復上述滴定操作三次，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．

	滴定前	第一次終點	第二次終點	第三次終點
滴定管液面刻度	0.00mL	16.02mL	16.00mL	16.01mL

KMnO₄溶液的物質(zhì)的量濃度的計算式是$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，分析比較；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡和電離平衡；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程度大于電離程度；
（3）配制氯化鐵溶液需要防止水解而變渾濁；NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；
（4）向AgCl和水的懸濁液中加入足量的Na₂S溶液并振蕩，結果白色固體完全轉化為黑色固體，說明硫化銀溶解度小于氯化銀，實現(xiàn)了沉淀轉化，氯化銀白色沉淀轉化為為黑色的Ag₂S沉淀；
（5）①高錳酸鉀具有強氧化性，可以將草酸根氧化；
②由無色變?yōu)樽霞t色，且30s不褪色，即達到滴定終點，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計算平均消耗高錳酸鉀熱體積=$\frac{16.02ml+16.00ml+16.01ml}{3}$=16.01ml，結合離子方程式計算．

解答 解：（1）銨根離子水解，溶液呈酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），.1mol•L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液中，銨根離子水解微弱，所以得到溶液中的離子濃度大小為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）在NaHCO₃溶液中存在碳酸氫根離子的水解平衡為：HCO₃+H₂O?H₂CO₃+OH^-，電離平衡為：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；而以水解為主，即碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度溶液，故顯堿性；
故答案為：HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），故溶液顯堿性；
（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，NaHCO₃溶液和FeCl₃溶液混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；反應的離子方程式為Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：鹽酸，F(xiàn)e³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）向AgCl 和水的懸濁液中加入足量的Na₂S溶液并振蕩，結果白色固體完全轉化為黑色固體，說明硫化銀溶解度小于氯化銀，實現(xiàn)了沉淀轉化，轉化的化學方程式為2AgCl+Na₂S?Ag₂S+2NaCl，
故答案為：2AgCl+Na₂S?Ag₂S+2NaCl；
（5）①高錳酸鉀具有強氧化性，可以將草酸根氧化，實質(zhì)是：C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
②溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且30s不褪色，即達到滴定終點，準確稱取0.2000g草酸鈉物質(zhì)的量=圖表數(shù)據(jù)計算平均消耗高錳酸鉀熱體積=$\frac{16.02ml+16.00ml+16.01ml}{3}$=16.01ml，則
    C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
    1         2
$\frac{0.2000g}{134g/mol}$   0.01601L×c
c=$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$，
故答案為：溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且30s不褪色，；$\frac{\frac{0.2000g}{134g/mol}×2}{0.01601L}$．

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鍵，難度不大．