Question

15．（1）已知：a常溫下，醋酸和NH₃•H₂O的電離常數(shù)相同．
b．CH₃COOH+NaHCO₃═CH₃COONa+CO₂↑+H₂O，則
①CH₃COONH₄溶液呈中性（填“酸“、“堿“或“中“，下同）．
②NH₄HCO₃溶液呈堿性，溶液中物質(zhì)的量濃度最大的離子是NH₄⁺（填化學(xué)式）．
（2）100℃時(shí)，Kw=1.0×10^-12，該溫度下測得0.1mol/L Na₂A溶液的pH=6．
①H₂A在水溶液中的電離方程式為H₂A═2H⁺+A^2-；
②該溫度下，將0.01mol/L H₂A 溶液稀釋20倍后，溶液的pH=3；
③體積相等、pH均為1的鹽酸與H₂A溶液分別與足量的Zn反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣C；
A．鹽酸多   B．H₂A多   C．一樣多   D．無法確定
④將0.1mol/L H₂A溶液與0.2mol/L氨水等體積混合，完全反應(yīng)后溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（NH₄⁺）＞c（A^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）在某溫度時(shí)，測得0.01mol•L^-1的NaOH溶液的pH=10
①該溫度下水的離子積常數(shù)K_w=1×10^-12．
②在此溫度下，將pH=a的NaOH溶液V_a L與pH=b的硫酸V_b L混合（忽略溶液體積變化）．
若所得混合液為中性，且a=12，b=2，則V_a：V_b=100：1
若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，則V_a：V_b=2：99
（4）在25℃時(shí)，pH等于9和pH等于11的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合后，溶液中的c（H⁺）=2×10^-11mol/L （lg2=0.3，lg5=0.7）

Answer 1

分析 （1）①相同溫度下，電離平衡常數(shù)相同的弱電解質(zhì)，其電離程度相等；
②根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸判斷醋酸和碳酸的相對(duì)強(qiáng)弱；
（2）99℃時(shí)，K_w=1.0×10^-12，該溫度下測得0.1mol•L^-1 Na₂A溶液的pH=6，說明Na₂A是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽；
①H₂A是強(qiáng)酸完全電離；
②根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等計(jì)算；
③酸與足量的鋅反應(yīng)生成氫氣的量與氫離子的物質(zhì)的量成正比；
④將0.1mol•L^-1 H₂A溶液與0.2mol•L^-1氨水等體積混合，二者恰好反應(yīng)生成（NH₄⁺）₂A，（NH₄⁺）₂A是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，結(jié)合電荷守恒確定離子濃度大小；
（3）①0.01mol/L的NaOH溶液的pH為10，則c（H⁺）=1×10^-10mol/L，c（OH^-）=0.01mol/L，根據(jù)K_w=c（H⁺）×c（OH^-）計(jì)算；
②混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等；
（4）先計(jì)算混合溶液中c（OH^-），再根據(jù)Kw=c（OH^-），c（H⁺）計(jì)算c（H⁺）．

解答 解：（1）①根據(jù)題給信息知，相同條件下，醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)相等，則二者的電離程度相等，醋酸銨中銨根離子和醋酸根離子水解程度相等，所以醋酸銨溶液呈中性；
故答案為：中；
②碳酸氫根離子水解程度大于銨根離子，溶液顯堿性，所以溶液中離子濃度最大的是NH₄⁺，
故答案為：堿性；NH₄⁺；
（2）99℃時(shí)，K_w=1.0×10^-12，該溫度下純水的pH=6，測得0.1mol•L^-1 Na₂A溶液的pH=6，說明Na₂A是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，
①H₂A是強(qiáng)酸，在水溶液里完全電離，其電離方程式為H₂A═2H⁺+A^2-，
故答案為：H₂A═2H⁺+A^2-；
②該溫度下，將0.01mol•L^-1 H₂A溶液稀釋到20倍后，溶液中氫離子濃度=0.01mol/L×2÷20=0.001mol/L，
所以pH=3，
故答案為：3；　
③酸與足量的鋅反應(yīng)生成氫氣的量與氫離子的物質(zhì)的量成正比，體積相等、pH=1的鹽酸與H₂A溶液中氫離子的物質(zhì)的量相等，所以與足量鋅完全反應(yīng)時(shí)生成的氫氣的量一樣多，
故答案為：C；
④將0.1mol•L^-1 H₂A溶液與0.2mol•L^-1氨水等體積混合，二者恰好反應(yīng)生成（NH₄⁺）₂A，（NH₄⁺）₂A是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），銨根離子能水解但較微弱，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=2c（A^2-）+c（OH^-），所以c（NH₄⁺）＞c（A^2-），水的電離較微弱，所以c（A^2-）＞c（H⁺），則離子濃度大小順序是c（NH₄⁺）＞c（A^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（A^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）①0.01mol/L的NaOH溶液的pH為10，則c（H⁺）=1×10^-10mol/L，c（OH^-）=0.01mol/L，K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-12，
故答案為：1×10^-12；
②混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，pH=12的NaOH溶液中氫氧根離子濃度=1mol/L，pH=2的H₂SO₄溶液氫離子濃度=10^-2 mol/L，1mol/L×V_aL=10^-2 mol/L×V_bL，則V_a：V_b=100：1；
若所得混合液pH=10，pH=12的NaOH溶液中氫氧根離子濃度=1mol/L，pH=2的H₂SO₄溶液氫離子濃度=10^-2 mol/L，$\frac{1×{V}_{a}-1{0}^{-2}×{V}_}{{V}_{a}+{V}_}$=10^-2 則V_a：V_b=2：99，
故答案為：100：1；2：99；
（4）pH=9的溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，pH=11的溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3mol/L，則等體積混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-5}+1{0}^{-3}}{2}$mol/L，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{\frac{1{0}^{-5}+1{0}^{-3}}{2}}$mol/L≈2×10^-11mol/L；
故答案為：2×10^-11mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解、酸堿混合的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確弱電解質(zhì)電離平衡特點(diǎn)及鹽類水解特點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)水的離子積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算即可，題目難度中等．