Question

（1）常溫下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（混合后溶液體積的變化忽略不計(jì)），測(cè)得混合液的pH=8，請(qǐng)回答下列問題：
①混合后溶液的pH=8的原因（用離子方程式表示）：

 

．
②水電離出的c（H⁺）：混合溶液

 

0.1mol?L^-1NaOH溶液（填＜、＞、=）．
③已知NH₄A溶液為中性，又知將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷（NH₄）₂CO₃溶液的pH

 

7（填＜、＞、=）；相同溫度下，等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序?yàn)椋?!--BA-->

 

（填序號(hào)）
a．NH₄HCO₃    b．NH₄A    c．（NH₄）₂CO₃ d．NH₄Cl
（2）難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡．在常溫下，溶液里各種離子的濃度以它們化學(xué)計(jì)量數(shù)為次方的乘積叫溶度積常數(shù)（Ksp）． 例如：Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-，Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²=2×10^-20．當(dāng)溶液中各種離子的濃度次方的乘積大于溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解．
①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH＞5，原因是（用數(shù)據(jù)說明）

 

；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀較為完全（即使Cu²⁺ 濃度降至原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH≥多少？寫出計(jì)算過程：

 

．

Answer 1

分析：（1）①常溫下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（混合后溶液體積的變化忽略不計(jì)），測(cè)得混合液的pH=8，溶液呈堿性說明HA為弱酸，生成的鹽NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中水解顯堿性；
②生成的鹽NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中水解顯堿性，促進(jìn)水的電離，氫氧化鈉溶液抑制水的電離；
③已知NH₄A溶液為中性，說明A^-離子水解程度和NH₄⁺離子水解程度相同或相近，又知將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液的pH大于7，相同溫度下，等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序依據(jù)鹽溶液中離子對(duì)銨根離子水解程度的影響分析判斷，
a．NH₄HCO₃ 溶液中碳酸氫根離子水解程度大于銨根，溶液呈堿性；
b．NH₄A 依據(jù)題意可知溶液呈中性；
c．（NH₄）₂CO₃ 溶液碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，溶液呈堿性；
d．NH₄Cl溶液中銨根離子水解呈酸性；
（2）①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH＞5，依據(jù)溶液PH結(jié)合離子積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度，根據(jù)溶度積常數(shù)概念計(jì)算溶度積結(jié)合Ksp分析判斷；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀較為完全（即使Cu²⁺ 濃度降至原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液氫氧根離子濃度結(jié)合溶度積常數(shù)計(jì)算得到，依據(jù)PH概念計(jì)算．

解答：解：①因NaOH是強(qiáng)堿，HA與NaOH恰好完全反應(yīng)得NaA溶液且pH=8，說明NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，A^-水解而使溶液呈弱堿性：A^-+H₂O?HA+OH^-，故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-；
②生成的鹽NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，A^-離子水解，NaA促進(jìn)水的電離，而NaOH是強(qiáng)堿抑制水的電離，故混合溶液中由水電離出的c（H⁺）大，故答案為：＞；
③根據(jù)NH₄A溶液為中性，說明NH₃?H₂O的堿性和HA的酸性強(qiáng)弱相當(dāng)，它們的電離平衡常數(shù)相等，而將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA的酸性強(qiáng)于H₂CO₃，故（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性，即pH＞7．HCO₃^-水解程度小于CO₃^2-，故NH₄HCO₃ 的堿性小于（NH₄）₂CO₃，NH₄A溶液為中性，NH₄Cl水解呈酸性，故按pH由大到小的順序排列為c＞a＞b＞d，
故答案為：＞；c＞a＞b＞d；
（2）①pH=5時(shí)，c（OH^-）=

10-14

10-5

=10^-9mol/L，則c（Cu²⁺）×c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，剛好達(dá)到Cu（OH）₂的溶度積，所以開始出現(xiàn)沉淀，
故答案為：pH=5時(shí)c（OH^-）=10^-14/10^-5=10^-9（mol/L），則c（Cu²⁺） c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，剛好達(dá)到Cu（OH）₂的溶度積，所以開始出現(xiàn)沉淀；
②要使Cu²⁺ 濃度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
則c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此時(shí)溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6，溶液pH≥6，
故答案為：要使Cu²⁺ 濃度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
則c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此時(shí)溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了酸堿中和反應(yīng)，鹽類水解的分析應(yīng)用，沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)的計(jì)算分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．