Question

3．常溫下，酸、堿溶液混合的情況多種多樣，請予分析比較：
（1）pH=3的鹽酸與pH=11的氨水等體積混合，所得溶液的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”），該溶液中的電荷守恒式為c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）．
（2）0.2mol•L^-1 HR溶液與0.1 mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合，測得混合溶液pH＞7，則說明在相同條件下HR的電離程度＜NaR的水解程度（填“＞”、“＜”或“=”），混合溶液中各離子濃度的大小順序為c（Na⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（3）0.2mol•L^-1 HR溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合，測得混合溶液pH＞7，則混合溶液中由水電離出的c（H⁺）＞0.2mol•L^-1HR溶液中由水電離出的c（H⁺）（填“＞”、“＜”或“=”）．若0.1mol•L^-1MR溶液的pH=10，0.1mol•L^-1HR溶液的pH=3，則前后兩種溶液中由水電離的c（H⁺）比值是10⁷．

Answer 1

分析 （1）HCl是強電解質(zhì)，一水合氨是弱電解質(zhì)，pH=3的鹽酸濃度小于pH=11的氨水濃度，二者等體積混合時氨水有剩余，溶液呈堿性，溶液中陽離子有銨根離子和氫離子、陰離子有氯離子和氫氧根離子，溶液中遵循電荷守恒；
（2）0.2mol•L^-1 HR溶液與0.1 mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合，溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的HR和NaR，測得混合溶液pH＞7，溶液呈堿性，說明酸根離子水解程度大于HR電離程度，再結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；
（3）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離；
若0.1mol•L^-1MR溶液的pH=10，則水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=0.0001mol/L，
0.1mol•L^-1HR溶液的pH=3，HR溶液中水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-11 mol/L，
由此計算前后兩種溶液中由水電離的比值．

解答 解：（1）HCl是強電解質(zhì)，一水合氨是弱電解質(zhì)，pH=3的鹽酸濃度小于pH=11的氨水濃度，二者等體積混合時氨水有剩余，溶液呈堿性，則溶液的pH＞7；溶液中陽離子有銨根離子和氫離子、陰離子有氯離子和氫氧根離子，溶液中遵循電荷守恒c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），故答案為：＞；c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）；
（2）0.2mol•L^-1 HR溶液與0.1 mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合，溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的HR和NaR，測得混合溶液pH＞7，溶液呈堿性，說明R^-水解程度大于HR電離程度，則c（OH^-）＞c（H⁺），再結(jié)合電荷守恒得c（Na⁺）＞c（R^-），其水解程度較小，則離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：＜；c（Na⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，0.2mol•L^-1 HR溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合，二者恰好完全反應(yīng)生成MR，測得混合溶液pH＞7，說明是強堿弱酸鹽，則MR促進水電離，HR抑制水電離，則混合溶液中由水電離出的c（H⁺）＞0.2mol•L^-1HR溶液中由水電離出的c（H⁺）；
若0.1mol•L^-1MR溶液的pH=10，則水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=0.0001mol/L，
0.1mol•L^-1HR溶液的pH=3，HR溶液中水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-11 mol/L，
由此計算前后兩種溶液中由水電離的比值=10^-4mol/L：10^-11 mol/L=10⁷，
故答案為：＞；10⁷．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷，為高頻考點，明確溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)、混合溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，難點是計算（3）題水電離出氫離子濃度，題目難度中等．