Question

【題目】按要求回答下列問題

(1)已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。將SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變)，當c(OH)降至1.0×107 mol·L1時，溶液中的 =______；(NH4)2SO3溶液中的質(zhì)子守恒_______。

(2)土壤的pH一般在4~9之間。土壤中Na2CO3含量較高時，pH可高達10.5,試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因為________________(用離子反應方程式)。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤堿性降低，有關反應的化學方程式為________。

(3)SOCl2是一種液態(tài)化合物，沸點為77℃化合物，在盛有10mL水的錐形瓶中小心滴加8～10滴SOCl2，可觀察到劇烈水解反應，液面有白霧形成，并有刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色，輕輕振蕩錐形瓶，等白霧消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色沉淀析出。

①根據(jù)上述實驗，寫出 SOCl2和水反應的化學方程式________________。

②SOCl2與AlCl3·6H2O 混合共熱，可得到無水AlCl3，其原因是__________。

(4)當意外失火時，將泡沫滅火器倒過來即可使藥液混合，噴出泡沫狀物品，阻止火勢蔓延，其相關的離子反應方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】0.62 c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-) CO32-+H2OHCO3-+OH- Na2CO3+CaSO4·2H2O=CaCO3+Na2SO4+2H2O SOCl2+H2O=SO2↑ + 2HCl↑ SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解 Al3++3HCO3- = Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8和溶液中c（H+）=1.0×10-7molL-1計算可得；整合電荷守恒關系和物料守恒關系得質(zhì)子守恒關系；

（2）Na2CO3為強堿弱酸鹽，CO32-結合水電離的氫離子，生成HCO3-、H2CO3，破壞水的電離平衡；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4與Na2CO3反應生成CaCO3，CO32-濃度降低，CO32-水解平衡向左移動，OH-濃度降低；

（3）由題意可知，SOCl2和水反應生成二氧化硫和氯化氫；SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱時，SOCl2和結晶水反應生成二氧化硫和氯化氫，既減少了水的量，同時生成的HCl又抑制了AlCl3的水解；

（4）碳酸氫鈉水解導致溶液呈堿性，硫酸鋁水解導致其溶液呈酸性，碳酸氫鈉和硫酸鋁在水溶液中能相互促進水解生成二氧化碳和氫氧化鋁；

（1）H2SO3的Ka2==6.2×10-8，將SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變)，當c(OH)降至1.0×107 mol·L1時，溶液中c（H+）=1.0×10-7molL-1，則==0.62；由題意可知，NH3·H2O的Kb=1.8×105＞Ka2=6.2×108，則(NH4)2SO3溶液呈堿性，溶液中存在電荷守恒關系c(H+)+ c（NH4+）=c(HSO3-)+2c(SO32—) +c(OH-)，存在物料守恒關系c(NH3·H2O) + c（NH4+）=2c(HSO3-)+2c(SO32—) +2c(H2SO3)，整合電荷守恒關系和物料守恒關系得質(zhì)子守恒關系為c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)，故答案為：0.62；c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)；

（2）Na2CO3為強堿弱酸鹽，CO32-在溶液中水解生成HCO3-、H2CO3，破壞水的電離平衡，使土壤呈堿性，CO32-在溶液中水解以一級水解為主，則水解的離子方程式CO32-+H2OHCO3-+OH-；加入(CaSO4·2H2O)后，CaSO4與Na2CO3反應生成CaCO3，降低CO32-濃度，使CO32-水解平衡向左移動，OH-濃度降低，反應的化學方程式為CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O，故答案為：CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-；CaSO4·2H2O +Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4+2H2O；

（3）①由題意可知，白霧為鹽酸的小液滴，即會產(chǎn)生HCl，同時有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色說明是SO2，則SOCl2和水反應生成二氧化硫和氯化氫，反應的化學方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，故答案為：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

②由于鋁離子在溶液中水解，SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱時，SOCl2和結晶水反應生成二氧化硫和氯化氫，既減少了水的量，同時生成的HCl又抑制了AlCl3的水解，從而得到無水AlCl3，故答案為：SOCl2和H2O生成SO2和HCl，生成HCl抑制AlCl3的水解；

（4）硫酸鋁是強酸弱堿鹽能水解使溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度而導致其溶液呈酸性，碳酸氫鈉的水溶液呈堿性，碳酸氫鈉和硫酸鋁在水溶液中能相互促進水解生成二氧化碳和氫氧化鋁，反應的離子方程式為：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑，故答案為：3HCO3-+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑。