Question

1．（1）現(xiàn)有濃度均為0.1mol•L^-1的下列溶液：
①硫酸　②醋酸�、蹥溲趸�鈉　④氯化銨
這四種溶液中由水電離出的H⁺濃度由大到小的順序是（填序號(hào)）④②③①．若將③和④等體積混合后，混合液中各離子濃度由大到小的順序是c（Cl^-）=c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．
（2）100℃時(shí)，水的離子積為K_w=1×10^-12，在該溫度下，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫酸溶液混合（設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和），若所得混合溶液pH=7，則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為1：9．
（3）已知：常溫下，酸溶液HR的pH=a，堿溶液MOH的pH=b，且a+b=14，兩者等體積混合后溶液顯堿性．則混合溶液中必定有一種離子能發(fā)生水解，該水解反應(yīng)的離子方程式為M⁺+H₂O?MOH+H⁺．
（4）在25℃下，將a mol•L^-1的氨水與0.01mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則溶液顯中性（填“酸”、“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，．

Answer 1

分析 （1）酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離；③和④等體積混合后，溶液溶質(zhì)為NaCl和NH₃．H₂O，從電離角度進(jìn)行分析；
（2）設(shè)出氫氧化鈉溶液為x和硫酸溶液的體積為y，所得混合溶液pH=7，根據(jù)水的離子積生成堿溶液中氫氧根離子濃度、酸溶液中氫離子濃度及反應(yīng)后溶液中氫氧根離子濃度，根據(jù)題中數(shù)據(jù)列式計(jì)算出體積之比；
（3）若A的化學(xué)式為HR，B的化學(xué)式為MOH，且a+b=14，兩者等體積混合后溶液顯堿性．說明堿是弱堿；
（4）在25℃下，平衡時(shí)溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根據(jù)物料守恒得n（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液為中性；然后根據(jù)NH₃•H₂O的電離常數(shù)進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）④氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解促進(jìn)水的電離，②醋酸為弱酸，溶液中c（H⁺）較小，①硫酸和③氫氧化鈉都為強(qiáng)電解質(zhì)，濃度相同時(shí)，硫酸對(duì)水的電離抑制程度較大，所以四種溶液中由水電離出的H⁺濃度由大到小的順序是④②③①，
③和④等體積混合后，溶液溶質(zhì)為NaCl和氨水，溶液呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），NaCl完全電離，氨水部分電離，NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，水電離出H⁺和OH^-，故c（Cl^-）=c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺），
故答案為：④②③①；c（Cl^-）=c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）；
（2）設(shè)氫氧化鈉溶液的體積為xL，硫酸溶液的體積為yL，pH=9的NaOH溶液中，氫氧根離子的濃度為：$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中氫離子濃度為：10^-4mol/L，二者混合后溶液的pH=7，溶液酸性堿性，溶液中氫氧根離子的濃度為：$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5mol/L，
說明氫氧化鈉過量，則：10^-3mol/L×xL=10^-4mol/L×y+10^-5mol/L（x+y），
解得：x：y=1：9，
故答案為：1：9；  
（3）常溫下，酸溶液HR的pH=a，堿溶液MOH的pH=b，且a+b=14，兩者等體積混合后溶液顯堿性．說明堿是弱堿存在電離平衡，則混合溶液中必定是M⁺離子能發(fā)生水解，反應(yīng)的離子方程式為：M⁺+H₂O?MOH+H⁺，
故答案為：M⁺+H₂O?MOH+H⁺；
M⁺+H₂O??MOH+H⁺（ 3分）
（4）在25℃下，平衡時(shí)溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH₃•H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-7}×5×1{0}^{-3}}{0.5a-5×1{0}^{-3}}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案為：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿混合的定性判斷、溶液pH的計(jì)算、電離平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力，注意明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系及計(jì)算方法，（4）為難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，注意明確電離平衡常數(shù)的表達(dá)式及電荷守恒的應(yīng)用方法．