Question

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⁺＋SO₄^2-。在NaHSO₄溶液中c(H⁺)______c(OH^-)＋c(SO₄^2-)(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SO₄^2-完全沉淀，则反应后溶液的pH______7

(3)分析下表提供的数据：

化学式	电离常数
HClO	Ka＝3×10^-8
H2CO3	Ka1＝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：  ____________

Answer

10-2mol/L Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ = > ClO-＋H2O＋CO2＝HClO＋HCO3- 2HClO2H+＋2Cl-＋O2↑ c(Na+)>c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)

【解析】

（1）水电离出的c（OH-）=c（H+），Fe3+离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，从而净水；

（2）根据电荷守恒和物料守恒确定c（H+）与c（OH-）+c（SO42-）的关系，根据混合溶液中的溶质确定溶液的酸碱性；

（3）①由表中电离平衡常数的数据可知，酸性H2CO3＞HClO＞HCO3-，从而确定次氯酸和二氧化碳、水反应的生成物，但次氯酸不稳定，见光易分解，从而导致84消毒液失效；

②钠离子不水解，离子浓度最大，根据碳酸氢根离子和次氯酸根离子水解程度确定其浓度大小，盐类的水解是微弱的，所以酸根离子浓度大于氢氧根离子浓度，根据溶液的酸碱性确定氢离子浓度和氢氧根离子浓度的关系，根据离子来源确定氢离子浓度和碳酸根离子浓度的关系。

（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，水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+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++3H2OFe(OH)3+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，则反应的化学方程式为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）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2HClO2H+＋2Cl-＋O2↑，故答案为：ClO-＋H2O＋CO2＝HClO＋HCO3-，2HClO2H+＋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H2CO3＞HClO，故ClO-水解程度更大，故c（HCO3-）＞c（ClO-），碳酸氢根和次氯酸根离子的水解是微弱的，所以c（ClO-）＞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(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)，故答案为：c(Na+)>c(HCO3-)>

c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。