Question

已知：CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．現(xiàn)有濃度為0.1mol?L^-1的五種電解質(zhì)溶液：①Na₂CO₃   ②NaHCO₃③NaAlO₂④CH₃COONa  ⑤NaOH
（1）這五種溶液的pH由小到大的順序是______（填編號）；
（2）將五種溶液稀釋相同的倍數(shù)時，其pH變化最大的是______（填編號）；
（3）混合碳酸（H₂CO₃）溶液和NaAlO₂溶液，試寫出可能發(fā)生的化學反應方程式：______；
（4）常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表：

實驗編號	HA物質(zhì)的量濃度（mol/L）	NaOH物質(zhì)的量濃度（mol/L）	混合溶液的pH
甲	0.20	0.20	pH=a
乙	0.10	0.10	pH=8.00

不考慮乙組的實驗結果，單從甲組情況分析，如何用a（混合溶液的pH）來說明HA是強酸還是弱酸______；
乙組實驗所得混合溶液中由水電離出的c （OH^-）=______mol/L．
求出該混合溶液中下列算式的值：
I．c （Na⁺）-c （A^-）=______；
II．c （OH^-）-c （HA）=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）先根據(jù)酸、堿、鹽確定PH大�。畸}中陽離子相同，酸越弱，其鹽的堿性越強，據(jù)此分析鹽溶液的PH值大小；
（2）根據(jù)是否存在平衡分析判斷，不存在平衡的PH值變化大；
（3）碳酸的酸性大于偏鋁酸的酸性，所以碳酸能和偏鋁酸鈉反應；碳酸氫鈉能電離出氫離子，氫離子和偏鋁酸鈉反應，強酸制取弱酸，據(jù)此分析；
（4）酸、堿的物質(zhì)的量相等，即酸、堿恰好反應生成鹽，根據(jù)鹽溶液的酸、堿性判斷酸的強弱；根據(jù)C（H⁺）．C（OH^-）=10^-14，計算c （OH^-）；
Ⅰ根據(jù)電荷守恒（陰陽離子電荷守恒）計算c （Na⁺）-c （A^-）的值；
Ⅱ根據(jù)物料守恒（A-離子和HA的濃度之和為0.05mol/L）和電荷守恒（陰陽離子電荷守恒）計算；
解答：解：（1）：④、②、①、③是鹽，⑤是堿，物質(zhì)的量濃度相同的這幾種溶液，鹽的PH值小于堿的，所以⑤的PH值最大；④、②、①、③四種鹽的陽離子相同，其陰離子相應的酸越弱，鹽的PH值越大，醋酸的酸性＞碳酸的酸性＞偏鋁酸的酸性，碳酸氫鈉是酸式鹽，碳酸鈉是正鹽，所以碳酸鈉的PH值大于碳酸氫鈉的，故相同物質(zhì)的量濃度的這幾種溶液的PH值由小到大的順序是④②①③⑤．
故答案為：④②①③⑤．
 （2）④②①③都存在水解平衡，當稀釋時，鹽又水解出部分離子進行補充；氫氧化鈉是強堿，完全電離，不存在電離平衡，所以當稀釋時，其pH變化最大．
故答案為：⑤．
（3）碳酸的酸性大于偏鋁酸的酸性，碳酸能和偏鋁酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁，
NaAlO₂+H₂CO₃+H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓；碳酸氫鈉能電離出氫離子，氫離子和偏鋁酸鈉反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁
NaHCO₃+NaAlO₂+H₂O=Na₂CO₃+Al（OH）₃↓．
故答案為：NaAlO₂+H₂CO₃+H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaHCO₃+NaAlO₂+H₂O=Na₂CO₃+Al（OH）₃↓．
（4）酸、堿的物質(zhì)的量相等，即酸、堿恰好反應生成鹽，若鹽溶液的a=7時，該鹽是強酸強堿鹽，HA是強酸；a＞7時，該鹽是強堿弱酸鹽，HA是弱酸；
 乙組實驗：PH=8，所以C（H⁺）=10^-8 mol/L，根據(jù)C（H⁺）．C（OH^-）=10^-14，所以c （OH^-）=10^-6 mol/L；
Ⅰ根據(jù)電荷守恒知，C（H⁺）+C（Na⁺ ）=C（OH^-）+C（A^- ），所以c （Na⁺）-c （A^-）=C（OH^-）-C（H⁺）=（10^-6-10^-8）mol/L．
Ⅱ根據(jù)物料守恒和電荷守恒計算，C（H⁺）+C（Na⁺ ）=C（OH^-）+C（A^- ），C（A^- ）+C（HA）=0.05mol/L，
C（Na⁺ ）=0.05mol/L 
所以c （OH^-）-c （HA）=C（H⁺）=10^-8 mol/L．
故答案為：a=7時，HA是強酸；a＞7時，HA是弱酸；（10^-6-10^-8）mol/L；=10^-8 mol/L，；
點評：本題考查了PH值大小的判斷、鹽類的水解等知識點，難度較大，易錯題是（4）題，注意物料守恒及電荷守恒的使用．