Question

12．A、B、C、D、E五種溶液分別為NaOH、NH₃•H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一種．常溫下進行下列實驗：
①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol/L xLB溶液、0.001mol/L yLD溶液充分反應至中性，x、y大小關系為：y＜x；
②濃度均為0.1mol/L A和E溶液，pH：A＜E
③濃度均為0.1mol/L C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性．
回答下列問題：
（1）D是NaOH溶液
（2）用水稀釋0.1mol/LB時，溶液中隨著水量的增加而減小的是①②（填寫序號）
①$\frac{c（B）}{c（O{H}^{-}）}$；②$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$；③c（H⁺）和c（OH^-）的乘積；④OH^-的物質的量
（3）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和E，分別和鋅粉反應，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質量相同，則下列說法正確的是③④⑤（填寫序號）
①反應所需要的時間E＞A                           ②開始反應時的速率A＞E
③參加反應的鋅粉物質的量A=E                      ④反應過程的平均速率E＞A
⑤A溶液里有鋅粉剩余                              ⑥E溶液里有鋅粉剩余
（4）將等體積、等物質的量濃度B和C混合后溶液，升高溫度（溶質不會分解）溶液pH隨溫度變化如圖中的④曲線（填寫序號）．
（5）室溫下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，得到的溶液中所有離子的物質的量濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）五種物質中NaOH、NH₃•H₂O顯堿性，CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄均顯酸性，前兩種五種與后三種物質等物質的量反應，但生成物一種酸性，一種中性的，只有與HCl反應，NaCl溶液顯中性，NH₄Cl顯酸性，則A為HCl、B為NH₃•H₂O、D為NaOH；濃度均為0.1mol•L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性，所以C為NH₄HSO₄，則E為CH₃COOH；
（2）B是一水合氨，加水稀釋促進一水合氨電離，但其電離增大程度遠遠小于溶液體積增大程度；
（3）A、E分別是鹽酸和醋酸，OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和E，說明兩種溶液中氫離子濃度也相同，因為醋酸是弱電解質，所以醋酸濃度大于鹽酸，體積相同的這兩種酸，醋酸物質的量大于鹽酸，如果鋅有剩余，應該是鹽酸中有剩余，反應速率與氫離子濃度成正比；
（4）將等體積、等物質的量濃度B和C混合后溶液，二者恰好完全反應生成硫酸銨，升高溫度促進硫酸銨水解導致其pH減��；
（5）室溫下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，溶液中溶質為硫酸鈉、硫酸銨和一水合氨，結合電荷守恒判斷離子濃度大�。�

解答 解：（1）五種物質中NaOH、NH₃•H₂O顯堿性，CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄均顯酸性，前兩種五種與后三種物質等物質的量反應，但生成物一種酸性，一種中性的，只有與HCl反應，NaCl溶液顯中性，NH₄Cl顯酸性，則A為HCl、B為NH ₃•H₂O、D為NaOH；濃度均為0.1mol•L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性，所以C為NH₄HSO₄，則E為CH₃COOH．                           
故答案為：NaOH；
（2）①由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進電離，則n（NH₃•H₂O）減少，n（OH^-）增大，則$\frac{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{n（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}{n（O{H}^{-}）}$減小，故①正確；
②由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進電離，則n（NH₃•H₂O）減少，n（OH^-）增大，c（NH₃•H₂O）、c（OH^-）都減小，c（H⁺）減小，則$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$減小，故②正確；
③因加水稀釋時，溫度不變，則c（H⁺）和c（OH^-）的乘積不變，故③錯誤；
④由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進電離，OH^-的物質的量增大，故④錯誤；
故答案為：①②；
（3）①根據酸能與鋅反應得到氫氣，隨著反應的進行，CH₃COOH不斷電離出H⁺，反應速率比鹽酸中快，產生的氫氣一樣多，反應所需要的時間HCl＞CH₃COOH，故①錯誤；
②根據酸能與鋅反應得到氫氣，開始溶液中c（H⁺）相等，反應時的速率HCl=CH₃COOH，故②錯誤；
③根據酸能與鋅反應得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH₃COOH中鋅完全反應，參加反應的鋅的物質的量相等，故③正確；
④根據酸能與鋅反應得到氫氣，隨著反應的進行，CH₃COOH不斷電離出H⁺，反應速率比鹽酸中快，故④正確；
⑤根據酸能與鋅反應得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH₃COOH中鋅完全反應，參加反應的鋅的物質的量相等，故⑤正確；
⑥根據酸能與鋅反應得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH₃COOH中鋅完全反應，參加反應的鋅的物質的量相等，故⑥錯誤；
故答案為：③④⑤；
（4）等體積、等物質的量濃度NH₃•H₂O和與NH₄HSO₄混合后溶液發(fā)生反應：NH₃•H₂O+NH₄HSO₄=（NH₄）₂SO₄+H₂O，NH₄）₂SO₄要發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，溶液呈酸性，加熱水解平衡正向移動，c（H⁺）增大，pH減小，故答案為：④；
（5）NH₄HSO₄中滴入NaOH溶液，NaOH首先與NH₄HSO₄電離出的H⁺作用，因為H⁺結合OH^-的能力比NH₄⁺結合OH^-的能量強（原因是產物H₂O比NH₃•H₂O更難電離）．當加入等摩爾的NaOH時，正好將H⁺中和，此時c（Na⁺）=c（SO₄^2-），但此時溶液中還有NH₄⁺，NH₄⁺水解使溶液呈酸性，因此要使溶液呈中性，則還需繼續(xù)滴入NaOH，當然到中性時c（OH^-）=c（H⁺），c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

點評 本題考查無機物推斷及弱電解質的電離，為高頻考點，涉及離子濃度大小比較、弱電解質電離特點、反應速率影響因素等知識點，明確物質性質及溶液中溶質成分是解本題關鍵，難點是（5）題離子濃度大小比較，注意酸與金屬反應速率有氫離子濃度有關，與電解質強弱無關，題目難度不大．