Question

3．（1）某溫度（t℃）時，水的K_w=10^-13，則該溫度大于（填：“大于”“小于”或“等于”）25℃；將此溫度下pH=12的NaOH溶液aL與pH=1的硫酸溶液bL混合，若所得混合溶液的pH=2（忽略溶液混合后的體積變化），則a：b=9：11；
（2）已知25℃時，0.1mol•L^-1醋酸溶液的pH約為3，如果在此溶液中加入等體積的pH=5的鹽酸，則醋酸的電離平衡將向右（填“向左”、“向右”、“不”）移動；若向原醋酸溶液中加入少量醋酸鈉晶體，待晶體完全溶解后溶液的pH將增大（填“增大”、“減小”、“不變”）
（3）純堿是常見的生活用品，也是重要的化工原料，常溫時，在1.0mol•L^-1的純堿溶液中，除H⁺外，其他各離子的濃度由大到小的順序為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）（用含“＞”的符號表示）；
（4）鹽類水解在實際生產(chǎn)生活中有重要的用途．常用的泡沫滅火器就是利用了小蘇打和硫酸鋁溶液的反應(yīng)原理來滅火，寫出該反應(yīng)的離子方程式：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水電離；該溫度下，pH=12的NaOH溶液中c（NaOH）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.1mol/L，pH=1的稀硫酸中c（H⁺）=0.1mol/L，如果混合溶液pH=2，則混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）V（{H}^{+}）-c（O{H}^{-}）V（O{H}^{-}）}{V（{H}^{+}）+V（O{H}^{-}）}$；
（2）如果在此溶液中加入等體積的pH為5的鹽酸相當(dāng)于稀釋醋酸溶液，平衡正向進(jìn)行；加入醋酸鈉晶體，溶解后抑制電離，氫離子濃度減小，pH增大；
（3）Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，Na₂CO₃溶液中存在c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（4）碳酸鈉與強(qiáng)酸弱堿鹽氯化鋁發(fā)生雙水解反應(yīng)，以此來解答．

解答 解：（1）水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水電離，t℃時水的離子積為1×10^-13＞1×10^-14，則該溫度大于25℃；
該溫度下，pH=12的NaOH溶液中c（NaOH）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.1mol/L，pH=1的稀硫酸中c（H⁺）=0.1mol/L，如果混合溶液pH=2，則混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）V（{H}^{+}）-c（O{H}^{-}）V（O{H}^{-}）}{V（{H}^{+}）+V（O{H}^{-}）}$=$\frac{0.1mol/L×bL-0.1mol/L×aL}{aL+bL}$=0.01mol/L，a：b=9：11，
故答案為：大于；9：11；
（2）已知25℃時0.1mol•L^-1醋酸溶液達(dá)到平衡（CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-）時的pH約為3，如果在此溶液中加入等體積的pH為5的鹽酸相當(dāng)于稀釋醋酸溶液，平衡正向進(jìn)行；加入醋酸鈉晶體，溶解后抑制電離，氫離子濃度減小，pH增大；
故答案為：向右；增大；
（3）Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，因CO₃^2-水解水解顯堿性，且第一步水解大于第一步電離，則離子濃度關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）；故答案為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）；
（4）碳酸鈉與強(qiáng)酸弱堿鹽氯化鋁發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成CO₂滅火．即2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑

點評 本題考查了電離與水解方程式的書寫，為高頻考點，注意遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒定律，把握發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及電解質(zhì)的強(qiáng)弱及電離特點是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．