Question

A、B、C、D四種溶液分別是NaOH、NH₃H₂O、CH₃COOH、HCl中的一種．常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol．L^-1xLB溶液、0.001mol．L^-1yLD溶液充分反應(yīng)值中性，x、y大小關(guān)系：y＜x
②濃度均為0.1mol．L^-1A和C溶液，pH：A＜C
③濃度均為0.1mol．L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈堿性，回答下列問(wèn)題：
（1）用水稀釋0.1mol．L^-1B時(shí)，溶液中的各微粒隨著水量的增加而減小的是

 

（填序號(hào)）
①

[B]

[OH-]

②

[OH-]

[H+]

③[H⁺]④OH^-]的物質(zhì)的量⑤[H⁺]和[OH^-]的乘積
（2）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和C，分別于鋅粉反應(yīng)，若最后今有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的質(zhì)量相同，下列說(shuō)法正確的是

 

（填寫(xiě)序號(hào)）
①反應(yīng)所用需要的時(shí)間C＞A
②開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速率A＞C
③參加反應(yīng)的鋅粉物質(zhì)的量A=C
④反應(yīng)過(guò)程的平均速率C＞A
⑤A溶液里有鋅粉剩余
⑥C溶液里用鋅粉剩余
（3）室溫下，將pH=1的A溶液aL與pH=12的D溶液bL混合，所得混合液溶液的pH=3，設(shè)混合溶液體積忽略不計(jì)，則a：b=

 

（4）將0.2mol．L^-1C溶液和0.1mol．L^-1D溶液等體積混合后，溶液中各種離子濃度由大到小的順序是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,離子濃度大小的比較

專(zhuān)題：電離平衡與溶液的pH專(zhuān)題

分析：根據(jù)①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol．L^-1xLB溶液、0.001mol．L^-1yLD溶液充分反應(yīng)值中性，可知，A為酸，B、D為堿，則C也為酸；
根據(jù)②濃度均為0.1mol．L^-1A和C溶液，pH：A＜C，可知A為HCl，C為CH₃COOH；
根據(jù)③濃度均為0.1mol．L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈堿性，即生成的為強(qiáng)堿弱酸鹽，而C為CH₃COOH，故D為強(qiáng)堿，為NaOH，則B為NH₃?H₂O；
（1）用水稀釋0.1mol/L氨水時(shí)，根據(jù)加水促進(jìn)NH₃?H₂O的電離，來(lái)分析各種粒子濃度或物質(zhì)的量的變化；
（2）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和C，根據(jù)C（H⁺）=

Kw

C(OH-)

可知，溶液中C（H⁺）相同，而這些氫離子是鹽酸溶液中的全部氫離子，但只是醋酸溶液中的一部分，據(jù)此來(lái)分析；
（3）根據(jù)混合后溶液的pH=3，顯酸性，應(yīng)根據(jù)氫離子的濃度來(lái)計(jì)算；
（4）將0.2mol．L^-1C溶液和0.1mol．L^-1D溶液等體積混合后，得到濃度均為0.05mol/L的CH₃COONa和CH₃COOH的混合溶液，根據(jù)電離大于水解來(lái)分析離子濃度關(guān)系．

解答： 解：根據(jù)①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol．L^-1xLB溶液、0.001mol．L^-1yLD溶液充分反應(yīng)值中性，可知，A為酸，B、D為堿，則C也為酸；
根據(jù)②濃度均為0.1mol．L^-1A和C溶液，pH：A＜C，可知A為HCl，C為CH₃COOH；
根據(jù)③濃度均為0.1mol．L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈堿性，即生成的為強(qiáng)堿弱酸鹽，而C為CH₃COOH，故D為強(qiáng)堿，為NaOH，則B為NH₃?H₂O；
即A為HCl，B為NH₃?H₂O，C為CH₃COOH，D為NaOH；
（1）用水稀釋0.1mol/L氨水時(shí)，由于NH₃?H₂O是弱電解質(zhì)，加水促進(jìn)NH₃?H₂O的電離，
①加水稀釋?zhuān)琋H₃?H₂O的電離平衡常數(shù)K_b=

C(NH4+)?C(OH-)

C(NH3?H2O)

不變，而溶液中C（NH₄+）減小，故

C(OH-)

C(NH3?H2O)

變大，則

C(NH3?H2O)

C(OH-)

變大，故①不選；
②加水稀釋?zhuān)�溶液中C（OH^-）減小，而水的離子積Kw不變，則C（H⁺）增大，故

C(OH-)

C(H+)

減小，故②選；
③加水稀釋?zhuān)�溶液中C（OH^-）減小，而水的離子積Kw不變，則C（H⁺）增大，故③不選；
④加水稀釋促進(jìn)NH₃?H₂O的電離，故電離出的OH^-的物質(zhì)的量增多，故④不選；
⑤[H⁺]和[OH^-]的乘積即為水的離子積，水的離子積Kw只受溫度的影響，故加水稀釋?zhuān)琄w不變，故⑤不選；
故選②；
（2）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和C，根據(jù)C（H⁺）=

Kw

C(OH-)

可知，溶液中C（H⁺）相同，而這些氫離子是鹽酸溶液中的全部氫離子，但只是醋酸溶液中的一部分，故在HCl和CH₃COOH溶液中，兩者電離出的氫離子的濃度和物質(zhì)的量相等，但CH₃COOH的物質(zhì)的量大于HCl的物質(zhì)的量；放出氫氣的質(zhì)量相同，故反應(yīng)掉的鋅的物質(zhì)的量、氫離子的物質(zhì)的量均是相同的．
①由于開(kāi)始時(shí)氫離子濃度相同，故反應(yīng)速率相同；但反應(yīng)一旦開(kāi)始，鋅消耗掉氫離子對(duì)醋酸的電離有促進(jìn)作用，故反應(yīng)過(guò)程中醋酸中氫離子濃度大于鹽酸，故在反應(yīng)過(guò)程中醋酸溶液中的反應(yīng)速率較大，耗時(shí)較短，故反應(yīng)所用需要的時(shí)間C＜A，故①錯(cuò)誤；
②由于開(kāi)始時(shí)氫離子濃度相同，故開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速率A=C，故②錯(cuò)誤；
③放出氫氣的質(zhì)量相同，故參加反應(yīng)的鋅粉物質(zhì)的量A=C，故③正確；
④開(kāi)始時(shí)氫離子濃度相同，故反應(yīng)速率相同；但反應(yīng)一旦開(kāi)始，鋅消耗掉氫離子對(duì)醋酸的電離有促進(jìn)作用，故反應(yīng)過(guò)程中醋酸中氫離子濃度大于鹽酸，故在反應(yīng)過(guò)程中醋酸溶液中的反應(yīng)速率較大，則反應(yīng)過(guò)程的平均速率C＞A，故④正確；
⑤由于CH₃COOH的物質(zhì)的量大于HCl的物質(zhì)的量，要使反應(yīng)最后今有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的質(zhì)量相同，則醋酸不能反應(yīng)完全，必須過(guò)量，則鹽酸完全反應(yīng)，即鋅在鹽酸中有剩余，故⑤正確；
⑥由于CH₃COOH的物質(zhì)的量大于HCl的物質(zhì)的量，要使反應(yīng)最后今有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的質(zhì)量相同，則醋酸不能反應(yīng)完全，必須過(guò)量，則鹽酸完全反應(yīng)，即鋅在鹽酸中有剩余，故⑥錯(cuò)誤，
故選③④⑤；
（3）根據(jù)混合后溶液顯酸性，PH=3，即C（H+）=10^-3mol/L，可知混合時(shí)鹽酸過(guò)量，可有C（H⁺）=10^-3mol/L=

n(H+)-n(OH-)

V酸+V堿

=

0.1a-0.01b

a+b

mol/L，
解得a：b=1：9，故答案為：1：9
（4）將0.2mol．L^-1C溶液和0.1mol．L^-1D溶液等體積混合后，得到濃度均為0.05mol/L的CH₃COONa和CH₃COOH的混合溶液，根據(jù)“電離大于水解”，可知溶液顯酸性，即C（H⁺）＞C（OH^-）；根據(jù)溶液中的電荷守恒可有C（H⁺）+C（Na⁺）=C（OH^-）+C（CH₃COO^-），由于C（H⁺）＞C（OH^-），則C（Na⁺）＜C（CH₃COO^-），故離子濃度大小關(guān)系為：C（CH₃COO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-），故答案為：C（CH₃COO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了弱電解質(zhì)的稀釋、酸堿混合后pH的計(jì)算和鹽溶液中離子濃度的大小比較，綜合性較強(qiáng)，難度較大，屬于高考的高頻考點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)．