解题思路:(1)水电离出的c(OH-)=c(H+),铁离子能水解生成胶体,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)计算混合后硫酸根的浓度,根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c(SO42-)计算硫酸根沉淀时溶液中c(Ba2+),原氯化钡溶液为此时钡离子浓度的2倍,注意溶液混合后各种物质的浓度降为原来的一半;
(4)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,水解方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+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++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+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)等体积混合后,c(SO42-)=[1/2]×0.02mol/L=0.01mol/L,故BaSO4沉淀所需Ba2+离子的最小浓度为c(Ba2+)=
1.1×10−10
0.01mol/L=1.1×10-8mol/L,故原BaCl2溶液的浓度为2×1.1×10-8mol/L=2.2×10-8mol/L;
故答案为:2.2×10-8mol/L;
(4)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:2HClO
光照
.
2H++2Cl-+O2↑,导致失效,
故答案为:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,2HClO
光照
.
2H++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HClO>HCO3-,故HCO3-水解程度更大,故c(ClO-)>c(HCO3-),碳酸氢根和次氯酸根离子的水解是微弱的,所以c(HCO3-)>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(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).
点评:
本题考点: 离子浓度大小的比较;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
考点点评: 本题考查了离子浓度大小的比较、溶度积常数的有关计算等知识点,难度较大,(3)题是易错题,注意溶液混合后各种物质的浓度变为原来的一半,为易错点.