Question

4．請按要求回答下列問題：
（1）常溫下，有濃度均為1mol•L^-1的下列4種溶液：①H₂SO₄溶液②NaHCO₃溶液  ③NH₄Cl溶液④NaOH溶液
這4種溶液pH由大到小的順序是④②③①（均填序號）
（2）醋酸鈉水解的離子方程式為CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．當升高溫度時，C（OH^-）將增大（填“增大”“減小”“不變”）．
（3）常溫下，若將等濃度氨水和鹽酸溶液混合恰好呈中性，則混合前氨水的體積大于鹽酸的體積（填“大于”、“小于”或“等于”之一）；若將pH=12氨水和pH=2鹽酸溶液等體積混合，則混合后溶液的pH大于7（填“大于”、“小于”或“等于”之一）
（4）常溫下pH=13的NaOH溶液 與pH=2的H₂SO₄溶液混合，所得溶液的pH=11，則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為1：9．
（5）若將1體積0.04mol•L^-1HA溶液和1體積0.02mol•L^-1NaOH溶液混合，得到2體積混合溶液．若混合液顯堿性，則溶液中各離子濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；則溶液中C（HA）+C（A^-）=0.02mol•L^-1．
（6）常溫下，在某溶液中含Mg²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺三種離子的濃度均為0.01mol•L^-1．向其中加入固體醋酸鈉后測得溶液的PH=9，以上三種金屬離子中能生成沉淀的離子是Cd²⁺、Zn²⁺．
（K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11、K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17、K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14）

Answer 1

分析 （1）結合溶液的酸堿性判斷溶液的pH大�。�
（2）醋酸鈉是強堿弱酸鹽溶液顯堿性是醋酸根離子水解的結果，升溫促進水解；
（3）常溫下，若將等濃度氨水和鹽酸溶液混合恰好呈中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），結合溶液電荷守恒分析，若將pH=12氨水和pH=2鹽酸溶液等體積混合，反應后一水合氨又電離出氫氧根離子，溶液顯堿性；
（4）設出硫酸、氫氧化鈉溶液的體積，pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-2mol/L，pH=13的NaOH溶液中c（OH^-）=10^-1mol/L，兩溶液混合pH=11，即c（OH^-）=10^-3mol/L，再結合n=cV表示出n（H⁺）、n（OH^-），最后計算出二者體積之比；
（5）現(xiàn)將1體積0.04mol•L^-1 HA溶液和1體積0.02mol•L^-1 NaOH溶液混合，溶液中的溶質是等物質的量濃度的HA和NaA，若該混合液顯堿性，則A^-水解程度大于HA的電離程度，結合物料守恒分析；
（6）根據(jù)離子的濃度和氫氧根離子濃度，計算出各種離子的離子積，然后根據(jù)K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11、K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17、K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14進行判斷是否生成沉淀；

解答 解：（1）相同濃度的溶液中，①H₂SO₄溶液為酸性溶液，②NaHCO₃溶液中碳酸根離子部分水解，溶液顯示弱堿性，③NH₄Cl溶液中銨離子部分水解，溶液顯示弱酸性，④NaOH溶液為強堿溶液，所以這4種溶液pH由大到小的順序為：④②③①，
故答案為：④②③①；
（2）醋酸鈉是強堿弱酸鹽溶液顯堿性是醋酸根離子水解溶液顯堿性，醋酸鈉水解的離子方程式為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，升溫促進水解溶液中氫氧根離子濃度增大，
故答案為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；增大；
（3）常溫下，若將等濃度氨水和鹽酸溶液混合恰好呈中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），結合溶液電荷守恒分析，c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則混合前氨水的體積大于鹽酸的體積，若將pH=12氨水和pH=2鹽酸溶液等體積混合，反應后一水合氨又電離出氫氧根離子，溶液顯堿性，混合后溶液的pH大于7，
故答案為：大于；大于；
（4）設氫氧化鈉溶液和硫酸溶液體積分別為V₁和V₂，則有混合后溶液中c（OH^-）=10^-3mol/L=$\frac{1{0}^{-1}mol/L×{V}_{1}-1{0}^{-2}mol/L×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$，V₁：V₂=1：9，
故答案為：1：9；
（5）現(xiàn)將1體積0.04mol•L^-1 HA溶液和1體積0.02mol•L^-1 NaOH溶液混合，溶液中的溶質是等物質的量濃度的HA和NaA，其物質的量濃度都是0.01mol/L，若該混合液顯堿性，則A^-電離程度程度小于水解程度，溶液呈堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），溶液中存在電荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）=c（A^-）+c（OH^-），所以c（Na⁺）＞c（A^-），則溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），溶液中存在物料守恒：C（HA）+C（A^-）=0.02mol/L，
故答案為：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），0.02；
（6）溶液中氫氧根離子濃度是：[OH^-]=10^-5mol•L^-1，根據(jù)[M²⁺][OH^-]²=10^-12（mol•L^-1）³，
由于10^-12小于K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，沒有氫氧化鎂沉淀生成，
由于10^-12大于K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17，有氫氧化鋅沉淀生成，
由于10^-12大于K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14，有Cd（OH）₂沉淀生成，
故答案為：Cd²⁺、Zn²⁺；

點評 本題考查了鹽類水解和弱電解質的電離、溶度積常數(shù)計算、電解質溶液中微粒大小、電荷守恒、物料守恒等，根據(jù)鹽類水解平衡和弱電解質電離平衡確定混合溶液中存在的微粒，根據(jù)混合溶液的酸堿性結合電荷守恒確定溶液中離子濃度大小，題目難度中等．