Question

13．Ⅰ．常溫下，某水溶液中只存在下列四種離子：Na⁺、A^-、H⁺、OH^-，據(jù)題意回答下列問題．
（1）若由0.2mol/L的HA溶液與0.2mol/L的NaOH溶液等體積混合后混合液的pH＞7，則混合溶液中各種離子濃度由大到小的順序是：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（2）若HA為弱酸，現(xiàn)有兩組溶液
A組：由0.4mol/L的HA溶液與0.2mol/L的NaOH溶液等體積混合后混合液的pH＜7；
B組：0.1mol/L的HA溶液
①A組溶液pH＜7的原因：等濃度時弱酸HA電離大于A^-離子水解．
②兩組溶液中c（A^-）的大小，A組＞B組（填“＞”“＜”或“=”）；溶液中水的電離程度A組＞B組（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）若HA為強酸，若是pH=2HA V₁mL與pH=12Ba（OH）₂ V₂ mL混合后得到pH=11的溶液，則$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{9}{11}$
Ⅱ、現(xiàn)有濃度為0.1mol•L^-1的五種電解質(zhì)溶液①NaHSO₄；②NaHCO₃；③NaCl；④CH₃COONa；⑤NaOH
（1）這五種溶液的pH由小到大的順序是①＜③＜④＜②＜⑤（填編號）．
（2）在上述五種溶液中分別加入Al₂（SO₄）₃溶液，能產(chǎn)生大量無色無味氣體的是②（填編號）；其離子反應(yīng)方程式為：3HCO₃^-+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
Ⅲ．已知：

酸	電離常數(shù)（Ka）	酸	電離常數(shù)（Ka）
CH3COOH	1.8×10-5	HCN	5×10-10
H2CO3	Ka1=4.2×10-7	HClO	3×10-8
	Ka2=5.6×10-11

（1）在濃度均為0.01mol/L的CH₃COONa、NaClO、Na₂CO₃的混合溶液中，逐滴加入0.01mol/L HCl，則體系中酸根離子反應(yīng)的先后順序為CO₃^2-、ClO^-、CH₃COO^-；（填酸根離子符號）
（2）25℃時，向20mL 0.1mol/L CH₃COOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L NaOH溶液，體系中各種量隨著NaOH溶液的加入而變化的圖象正確的是D．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)pH＞7，則c（OH^-）＞c（H⁺）結(jié)合電荷守恒判斷；
（2）①由0.4mol/L的HA溶液與0.2mol/L的NaOH溶液等體積混合后反應(yīng)得到混合溶液HA和NaA，根據(jù)等濃度時弱酸HA電離大于A^-離子水解分析混合液的pH＜7；
②A組溶液中是等濃度的HA和NaA，混合溶液中HA濃度0.1mol/L，NaA濃度為0.1mol/L，B組是0.1mol/L的HA溶液，兩組溶液中c（A^-）A組大；NaA溶液中A^-抑制酸的電離，A^-離子水解濃度減小，水的電離程度增大；
（3）根據(jù)混合后得到pH=11的溶液，則10^-3=$\frac{10{\;}^{-2}×V{\;}_{2}-10{\;}^{-2}V{\;}_{1}}{V{\;}_{1}+V{\;}_{2}}$進行計算；
Ⅱ、（1）根據(jù)溶液的酸堿性以及利用鹽類的水解程度來確定溶液中pH大小，酸的酸性越弱則酸的酸根離子水解程度越大，其相同濃度鈉鹽溶液的pH越大；
（2）碳酸氫根與鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與二氧化碳?xì)怏w；
Ⅲ．（1）弱酸的酸性越弱，其酸根越易結(jié)合氫離子；
（2）A、根據(jù)0.1mol/L CH₃COOH的pH值大于1判斷；
B、△H與反應(yīng)過程無關(guān)；
C、根據(jù)逐滴氫氧化鈉溶液前，0.1mol/L CH₃COOH溶液也具有導(dǎo)電性；
D、根據(jù)醋酸根隨氫氧化鈉的滴入逐漸增大，直到剛好完全反應(yīng)，達(dá)到最大值．

解答 解：Ⅰ．（1）pH＞7，則c（OH^-）＞c（H⁺），由電荷守恒可知溶液中應(yīng)存在c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），則c（Na⁺）＞c（A^-），則溶液中應(yīng)存在c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）①由0.4mol/L的HA溶液與0.2mol/L的NaOH溶液等體積混合后反應(yīng)得到混合溶液HA和NaA，混合溶液中HA濃度0.1mol/L，NaA濃度為0.1mol/L，因為等濃度時弱酸HA電離大于A^-離子水解，所以混合液的pH＜7；
故答案為：等濃度時弱酸HA電離大于A^-離子水解；
②A組溶液中是等濃度的HA和NaA，混合溶液中HA濃度0.1mol/L，NaA濃度為0.1mol/L，B組是0.1mol/L的HA溶液，兩組溶液中c（A^-）A組大；NaA溶液中A^-抑制酸的電離，A^-離子水解濃度減小，水的電離程度增大；
故答案為：＞；＞；
（3）因為混合后得到pH=11的溶液，則10^-3=$\frac{10{\;}^{-2}×V{\;}_{2}-10{\;}^{-2}V{\;}_{1}}{V{\;}_{1}+V{\;}_{2}}$，所以解得$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{9}{11}$，故答案為：$\frac{9}{11}$；
Ⅱ、（1）：①硫酸氫鈉是強酸酸式鹽，硫酸氫根離子能完全電離生成氫離子，導(dǎo)致其溶液呈強酸性，pH＜7；
②NaHCO₃是強酸弱堿鹽，碳酸氫根離子水解而使其溶液呈弱堿性，pH＞7；
③氯化鈉是強酸強堿鹽，其溶液呈中性，pH=7；
④醋酸鈉是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，pH＞7，但由于醋酸的酸性比碳酸強，根據(jù)越弱越水解，所以同濃度的醋酸鈉堿性比碳酸氫鈉弱；
⑤氫氧化鈉是強堿，其溶液呈強堿性，pH＞7，相同濃度的氫氧化鈉和醋酸鈉、碳酸氫鈉，氫氧化鈉的pH大于醋酸鈉、碳酸氫鈉；
所以這幾種溶液pH由小到大的順序是①＜③＜④＜②＜⑤，故答案為：①＜③＜④＜②＜⑤；
（2）碳酸氫根與鋁離子發(fā)生徹底雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁與二氧化碳，離子方程式為：3HCO₃^-+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；而NaHSO₄、NaCl、CH₃COONa與Al₂（SO₄）₃不反應(yīng)，NaOH與Al₂（SO₄）₃反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，
故答案為：②；3HCO₃^-+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
Ⅲ．（1）弱酸的酸性越弱，其酸根越易結(jié)合氫離子，又根據(jù)弱酸的電離平衡常數(shù)可知弱酸的酸性大小順序為HCO₃^-＜HClO＜CH₃COOH，所以體系中酸根離子反應(yīng)的先后順序為CO₃^2-、ClO^-、CH₃COO^-，故答案為：CO₃^2-、ClO^-、CH₃COO^-；
（2）A、因為0.1mol/L CH₃COOH的pH值大于1，所以圖象起點錯了，故A錯誤；
B、△H與反應(yīng)過程無關(guān)，是一定值，故B錯誤；
C、因為逐入氫氧化鈉溶液前，0.1mol/L CH₃COOH溶液也具有導(dǎo)電性，所以圖象起點錯了，故C錯誤；
D、因為醋酸根隨氫氧化鈉的滴入逐漸增大，直到剛好完全反應(yīng)，即滴加0.1mol/L NaOH溶液20ml時達(dá)到最大值，故D正確；
故選：D．

點評 本題主要考查了離子濃度的大小比較，pH值的計算，溶液酸堿性的比較以及據(jù)弱酸的電離平衡常數(shù)考查了其酸性相對強弱以及其酸根結(jié)合氫離子的能力，注意弱酸的酸性越弱，其酸根越易水解，題目難度較大．