Question

20．物質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．請根據所學知識回答下列問題：
（1）NaHCO₃溶液中共存在7種微粒，它們是Na⁺、HCO₃^-、H⁺、CO₃^2-、H₂O、OH^-、H₂CO₃．（填寫微粒符號）
（2）常溫下，物質的量濃度均為0.1mol/L的六種溶液①NH₄NO₃、②NaCl、③NaClO、④H₂SO₄、⑤NaOH、⑥CH₃COONa，pH從大到小排列順序為：⑤＞③＞⑥＞②＞①＞④．（填寫溶液的序號）
（3）常溫時，AlCl₃的水溶液呈酸（填“酸”、“中”、“堿”）性，原因是（用離子方程式表示）：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；把AlCl₃溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是Al₂O₃．
（4）常溫下，物質的量濃度相同的下列溶液：①NH₄Cl、②（NH₄）₂SO₄、③NH₃•H₂O ④（NH₄）₂CO₃、⑤NH₄HSO₄．溶液中c（NH₄⁺）從大到小的順序為：②＞④＞⑤＞①＞③．（填寫溶液的序號）

Answer 1

分析 （1）NaHCO₃是鹽能完全電離，溶液中HCO₃^-電離，HCO₃^-水解，但水解程度大于HCO₃^-電離程度，溶液呈堿性，據此即可解答；、
（2）①NH₄NO₃、②NaCl、③Na₂CO₃、④H₂SO₄、⑤NaOH、⑥CH₃COONa，④為強酸⑤為強堿，②為強酸強堿鹽，①為強酸弱堿鹽，③⑥為弱酸強堿鹽，醋酸的酸性比碳酸強；
（3）從鹽類的水解角度分析，Al₂（SO₄）₃的為強酸弱堿鹽，水解呈酸性；AlCl₃溶液在加熱時水解生成的氯化氫揮發(fā)，促進水解正向進行得到氫氧化鋁，水解生成Al（OH）₃，Al（OH）₃在加熱條件下分解生成Al₂O₃；
（4）①NH₄Cl  ②（NH₄）₂SO₄  ③NH₃•H₂O   ④（NH₄）₂CO₃   ⑤NH₄HSO₄．NH₃•H₂O，先不考慮水解，則②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質，NH₃•H₂O，溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），再根據鹽類的水解角度分析解答．

解答 解：（1）NaHCO₃是強堿弱酸鹽，能完全電離NaHCO₃═Na⁺+HCO₃^-，所以溶液中存在Na⁺、HCO₃^-；溶液中HCO₃^-電離HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，所以溶液中存在H⁺、CO₃^2-；溶液中HCO₃^-水解HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，所以溶液中存在H₂CO₃、OH^-，；但溶液中HCO₃^-水解程度大于HCO₃^-電離程度，溶液呈堿性；NaHCO₃溶液必存在水；所以NaHCO₃溶液中共存在7種微粒，它們是Na⁺、HCO₃^-、H⁺、CO₃^2-、H₂O、OH^-、H₂CO₃，
故答案為：OH^-；H₂CO₃；
（2）①NH₄NO₃、②NaCl、③Na₂CO₃、④H₂SO₄、⑤NaOH、⑥CH₃COONa，④為強酸⑤為強堿，②為強酸強堿鹽，①為強酸弱堿鹽，水解顯酸性，但酸性比④弱，③⑥為弱酸強堿鹽，水解顯堿性，但堿性比⑤弱，醋酸的酸性比碳酸強，碳酸根離子水解程度大于醋酸根離子，溶液堿性強，所以其pH從大到小排列順序為：⑤＞③＞⑥＞②＞①＞④，
故答案為：⑤＞③＞⑥＞②＞①＞④；
（3）Al₂（SO₄）₃為強電解質，在溶液中完全電離，生成Al³⁺離子和SO₄^2-離子，電離方程式為Al₂（SO₄）₃═2Al³⁺+3SO₄^2-，Al³⁺水解離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；
氯化鋁水溶液中水解生成氫氧化鋁和鹽酸，反應的離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；溶液蒸干，氯化氫揮發(fā)促進水解正向進行得到氫氧化鋁，再灼燒得到氧化鋁，反應的化學方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：酸；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；Al₂O₃；
（4）常溫下，物質的量濃度相同的下列溶液：①NH₄Cl  ②（NH₄）₂SO₄  ③NH₃•H₂O   ④（NH₄）₂CO₃   ⑤NH₄HSO₄，先不考慮水解，則②（NH₄）₂SO₄  和 ④（NH₄）₂CO₃ 都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于其它三種物質，而④（NH₄）₂CO₃   中NH₄⁺水解顯酸性，CO₃^2-水解顯堿性，兩者相互促進，所以NH₄⁺水解的量較多，NH₄⁺的量較少，即溶液中c（NH₄⁺）②＞④；
①③⑤三種物質中，⑤NH₄HSO₄酸性最強，NH₄⁺水解受到的抑制最大，即NH₄⁺的量較多，溶液中c（NH₄⁺）較大，
①NH₄Cl，NH₄⁺水解與⑤NH₄HSO₄ 比較，水解得到促進，即NH₄⁺的量較少，即溶液中c（NH₄⁺）⑤＞①； 
③NH₃•H₂O，溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），應最小，則①＞③；
按c（NH₄⁺）由大到小的順序排列為：②＞④＞⑤＞①＞③；
故答案為：②＞④＞⑤＞①＞③．

點評 本題考查離子濃度大小比較、鹽類水解的原理和應用，題目難度中等，注意鹽類水解的實質和把握弱電解質的電離，從影響平衡移動的角度分析離子濃度的大小比較是解答的關鍵．