Question

運用相關原理，回答下列各小題：
（1）25℃時，某FeCl₃溶液的pH=2，則此溶液中由水電離產(chǎn)生的c（OH^-）=

 

；用離子方程式表示FeCl₃溶液用于凈水的原因：

 

（2）已知NaHSO₄在水中的電離方程式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）；用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中S

O

2- 4

完全沉淀，則反應后溶液的pH

 

7
（3）將等體積的Na₂SO₄溶液和BaCl₂溶液混合，若Na₂SO₄溶液的濃度為0.02mol/L，則生成BaSO₄沉淀所需BaCl₂溶液的最小濃度為

 

．已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10．

Answer 1

考點：鹽類水解的原理,pH的簡單計算,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）水電離出的c（OH^-）=c（H⁺），鐵離子能水解生成膠體，膠體具有吸附性，從而凈水；
（2）根據(jù)電荷守恒和物料守恒確定c（H⁺）與c（OH^-）+c（SO₄^2-）的關系，根據(jù)混合溶液中的溶質確定溶液的酸堿性；
（3）計算混合后硫酸根的濃度，根據(jù)K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）?c（SO₄^2-）計算硫酸根沉淀時溶液中c（Ba²⁺），原氯化鋇溶液為此時鋇離子濃度的2倍，注意溶液混合后各種物質的濃度降為原來的一半．

解答： 解：（1）氯化鐵是強酸弱堿鹽，溶液中氫離子就是水電離出的，水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-2mol/L，氯化鐵水解生成氫氧化鐵膠體，水解方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物，所以能凈水；
故答案為：10^-2mol/L，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（2）根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）+C（Na⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），根據(jù)物料守恒得C（Na⁺）=c（SO₄^2-），所以c（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-），用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇，若溶液中SO₄^2-完全沉淀，則反應方程式為NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+H₂O+NaOH，混合溶液中的溶質是氫氧化鈉，所以溶液呈堿性，溶液的pH＞7；
故答案為：=，＞；
（3）等體積混合后，c（SO₄^2-）=

1

2

×0.02mol/L=0.01mol/L，故BaSO₄沉淀所需Ba²⁺離子的最小濃度為c（Ba²⁺）=

1.1×10-10

0.01

mol/L=1.1×10^-8mol/L，故原BaCl₂溶液的濃度為2×1.1×10^-8mol/L=2.2×10^-8mol/L；
故答案為：2.2×10^-8mol/L．

點評：本題考查了離子濃度大小的比較、溶度積常數(shù)的有關計算等知識點，難度較大，（3）題是易錯題，注意溶液混合后各種物質的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑸橐族e點．