13.Ⅰ.(1)在課本甲烷和氯氣的取代反應實驗中,向大試管中充入反應氣體的方法是通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣.
(2)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應,CaCO3是一種難溶物質,其Ksp=3.8×10 -9.CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為4×10 -4mo1/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為3.8×10-5mol/L.
Ⅱ.在溫度t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,向該溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4,測得混合溶液的部分pH如下表所示:
序號氫氧化鋇溶液的體積/mL硫酸氫鈉溶液的體積/mL溶液的pH
33.000.008
33.00x7
33.0033.006
(1)x=27.00ml.
(2)將此溫度下的Ba(OH)2溶液取出1ml,加水稀釋至1L,則此稀釋后的溶液中c(Ba2+)﹕c(OH-)=1:20;
(3)與NaHSO4相同,NaHSO3 和NaHCO3也為酸式鹽.已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈堿性.現(xiàn)有濃度均為0.1mol•L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物質的量濃度存在下列關系(R表示S或C),其中可能正確的是AC(填字母)
A.c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(OH-
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-
D.兩溶液中c(Na+)、c(HRO3-)、c(RO32-)分別相等.

分析 Ⅰ、(1)依據(jù)甲烷和氯氣物理性質分析,采取排飽和食鹽水的方法收集;
(2)Na2CO3溶液的濃度為4×10-4mol/L,等體積混合后溶液中c(CO32-)=4×10-4mol/L,根據(jù)Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)計算沉淀時混合溶液中c(Ca2+),原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍;
Ⅱ、(1)根據(jù)水電離離子積及溶液的pH計算出氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度;兩溶液混合后溶液的pH=8,根據(jù)該溫度下水的離子積可知,混合液顯示堿性,說明氫氧根離子過量,根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出x;
(2)先根據(jù)氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度計算出氫氧化鋇的濃度、鋇離子濃度,再計算出稀釋1000倍后溶液中鋇離子濃度;而對于氫氧化鋇溶液中,氫氧根離子在稀釋過程中其濃度只能無限接近中性時離子濃度,據(jù)此計算出二者濃度之比;
(3)A、NaHSO3溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解;
B、依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷;
C、依據(jù)溶液中的物料守恒進行判斷;
D、溶液中電離和水解程度不同,離子濃度不同.

解答 解:Ⅰ.(1)甲烷難溶于水,氯氣在飽和氯化鈉溶液中溶解度減小,利用排飽和食鹽水的方法收集混合氣體,通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣,
故答案為:通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣;
(2)Na2CO3溶液的濃度為4×10-4mol/L,等體積混合后溶液中c(CO32-)=$\frac{1}{2}$×4×10-4mol/L=2×10-4mol/L,根據(jù)Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)=3.8×10-9可知,c(Ca2+)=$\frac{3.8×1{0}^{-9}}{2×1{0}^{-4}}$mol/L=1.9×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為2×1.9×10-5mol/L=3.8×10-5mol/L.
故答案為:3.8×10-5mol/L;
Ⅱ.(1)氫氧化鋇溶液的pH=8,水電離離子積為1×10-12,則溶液中氫氧根離子濃度為:c(OH-)=10-bmol/L=$\frac{1×1{0}^{-12}}{1×1{0}^{-8}}$mol/L=10-4mol/L,所以b=4;
兩溶液混合后溶液的pH=7,根據(jù)水電離離子積為1×10-12可知溶液顯示堿性,反應后的溶液中氫氧根離子濃度為10-5mol/L,則$\frac{1×1{0}^{-4}mol/L×(33-x)×1{0}^{-3}L}{(33+x)×1{0}^{-3}L}$=10-5mol/L,解得x=27.00,
故答案為:27.00;
(2)氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度為:10-4mol/L,則氫氧化鋇的濃度為5×10-5mol/L,c(Ba2+)=c[Ba(OH)2]=5×10-5mol/L,1mL該氫氧化鋇溶液稀釋到1L時,鋇離子濃度為:$\frac{5×1{0}^{-5}}{1000}$mol/L=5×10-8mol/L,而氫氧根離子濃度只能無限接近1×10-6mol/L,所以稀釋后溶液中c(Ba2+)﹕c(OH-)=5×10-8mol/L:1×10-6mol/L=1:20,
故答案為:1:20;
(3)A、若是亞硫酸氫鈉溶液,NaHSO3溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解、溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HSO3-)>>c(SO32-)>c(OH-),所以該離子濃度關系可能成立,故A正確;
B、溶液中存在電荷守恒為:c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+2c(RO32-)+c(OH-),故B錯誤;
C、依據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+2c(RO32-)+c(OH-),物料守恒得到c(Na+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(H2RO3),二者結合得到:c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-),故C正確;
D、溶液中電離和水解程度不同,溶液中各離子濃度不同,故D錯誤;
故答案為:AC.

點評 本題考查了水的電離及其影響因素、溶液酸堿性與溶液pH的計算、溶液中離子濃度大小比較等知識,題目難度中等,試題涉及的題量較大,知識點較大,注意掌握酸堿混合時的定性判斷、溶液酸堿性與溶液pH的計算方法,明確溶液中離子濃度大小比較的方法,注意明確氫氧化鋇溶液稀釋后氫氧根離子濃度為該溫度下的中性時的濃度,題目難度中等.

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