Question

11．室溫下，現有四組混合溶液：
A.0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合
B.20mL 0.1mol•L^-1 CH₃COONa溶液與10mL 0.1mol•L^-1 HCl溶液混合
C．pH=2的鹽酸溶液與pH=12的氨水等體積混合
D.0.1mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合
（1）請寫出各溶液混合時發(fā)生反反應的離子方程式；
（2）判斷各混合溶液的溶質成分及物質的量濃度，并比較四種混合溶液的酸堿性強弱；
（3）寫出A溶液的電荷守恒、物料守恒、質子守恒等式．

Answer 1

分析 （1）A.0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水；
B.20mL 0.1mol•L^-1 CH₃COONa溶液與10mL 0.1mol•L^-1 HCl溶液混合反應生成醋酸和氯化鈉，醋酸鈉過量，最后得到醋酸鈉和醋酸、氯化鈉的混合溶液；
C．pH=2的鹽酸溶液與pH=12的氨水等體積混合，一水合氨是弱電解質；
D．0.1mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合生成醋酸鈉溶液；
（2）A.0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水，碳酸氫鈉水解溶液顯堿性；
B.20mL 0.1mol•L^-1 CH₃COONa溶液與10mL 0.1mol•L^-1 HCl溶液混合反應生成醋酸和氯化鈉，醋酸鈉過量，最后得到醋酸鈉和醋酸、氯化鈉的混合溶液，醋酸電離大于醋酸根離子水解溶液顯酸性；
C．pH=2的鹽酸溶液與pH=12的氨水等體積混合，一水合氨是弱電解質，反應后一水合氨又電離溶液顯堿性；
D．0.1mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合生成醋酸鈉溶液，醋酸根離子水解溶液顯堿性；
（3）0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉溶液中電荷守恒是溶液中陰陽離子所帶電荷總數相同，物料守恒是n（Na）=2n（C），質子守恒是水電離出氫氧根離子濃度等于所有氫離子存在形式總和；

解答 解：（1）A.0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
B.20mL 0.1mol•L^-1 CH₃COONa溶液與10mL 0.1mol•L^-1 HCl溶液混合反應生成醋酸和氯化鈉，醋酸鈉過量，最后得到醋酸鈉和醋酸、氯化鈉的混合溶液，反應的化學方程式為：CH₃COONa+HCl=NaCl+CH₃COOH；
C．pH=2的鹽酸溶液與pH=12的氨水等體積混合，一水合氨是弱電解質，NH₃•H₂O+HCl=NH₄Cl+H₂O；
D．0.1mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合生成醋酸鈉溶液，反應的化學方程式為CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O；
答：A中化學方程式為：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，B中化學方程式為：CH₃COONa+HCl=NaCl+CH₃COOH，C中 化學方程式為：NH₃•H₂O+HCl=NH₄Cl+H₂O，D中化學方程式為：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O；
（2）A.0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水，NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，碳酸鈉溶液濃度0.05mol/L，碳酸氫鈉水解溶液顯堿性；
B.20mL 0.1mol•L^-1 CH₃COONa溶液與10mL 0.1mol•L^-1 HCl溶液混合反應生成醋酸和氯化鈉，醋酸鈉過量，CH₃COONa+HCl=NaCl+CH₃COOH，最后得到醋酸鈉和醋酸、氯化鈉的混合溶液，溶液中醋酸鈉、醋酸、氯化鈉濃度都為$\frac{0.1}{3}$mol/L，醋酸電離大于醋酸根離子水解溶液顯酸性；
C．pH=2的鹽酸溶液與pH=12的氨水等體積混合，發(fā)生反應NH₃•H₂O+HCl=NH₄Cl+H₂O，一水合氨是弱電解質，反應后一水合氨又電離溶液顯堿性，得到溶液中含溶質為：NH₄Cl和NH₃•H₂O，氯化銨濃度為0.005mol/L，一水合氨濃度小于0.005mol/L；
D．0.1mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合生成醋酸鈉溶液，CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O，生成醋酸鈉溶液濃度為0.05mol/L，醋酸根離子水解溶液顯堿性，
答：A中溶質為Na₂CO₃，溶液濃度0.05mol/L；B中溶質為CH₃COONa、CH₃COOH、NaCl，濃度都為$\frac{0.1}{3}$mol/L；C中溶質NH₄Cl和NH₃•H₂O；D中溶質為CH₃COONa，濃度為0.05mol/L；
（3）0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉溶液中電荷守恒是溶液中陰陽離子所帶電荷總數相同，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-），物料守恒是n（Na）=2n（C），c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），質子守恒是水電離出氫氧根離子濃度等于所有氫離子存在形式總和，c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺），
答：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-），c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）；

點評 本題考查了酸堿反應后溶液中溶質成分，溶液酸堿性判斷，電解質溶液中鹽類水解應用，注意電解質溶液中電荷守恒、物料守恒和質子守恒的判斷，題目難度中等．