Question

【題目】根據(jù)下列化合物：①HCl ②NaOH ③NH4Cl ④CH3COONa ⑤CH3COOH ⑥NH3H2O⑦Na2CO3，請(qǐng)根據(jù)字母序號(hào)提示的物質(zhì)回答下列問(wèn)題。

(1)③溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>______________________。用離子方程式表示⑦溶液顯堿性的原因_______________________________。

(2)常溫下，pH=11的④的溶液中，由水電離出來(lái)的c(OH-)=____________。已知常溫下⑤和⑥的電離常數(shù)均為1.7×10-5 mol·L-1，則反應(yīng)：CH3COOH+NH3H2OCH3COO-+NH4++H2O的平衡常數(shù)為______________。

(3)常溫下，關(guān)于pH值相同的①和⑤兩種溶液，下列說(shuō)法不正確的是________。

A.兩種溶液中水的電離程度相同 B.c(CH3COO-)=c(Cl-)

C.c(CH3COOH)>c(HCl) D.與等濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，醋酸消耗的體積少

(4)常溫下，將0.10 mol/L的①溶液和0.30 mol/L；②溶液等體積混合，充分反應(yīng)后恢復(fù)至常溫，溶液的pH=________。

Answer 1

【答案】c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) CO32-+H2OHCO3-+OH- 1×10-3 mol/L 2.89×104 D 13

【解析】

(1)NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性；Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；

(2)CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解促進(jìn)水的電離，醋酸抑制水的電離；

將反應(yīng)CH3COOH+NH3H2OCH3COO-+NH4++H2O的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行變形，帶入CH3COOH和NH3H2O的電離平衡常數(shù)，就可得到反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值；

(3)根據(jù)HCl是強(qiáng)酸，完全電離，CH3COOH是弱酸，部分電離，結(jié)合水電離平衡的影響因素分析判斷；

(4)根據(jù)二者反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系，可知NaOH過(guò)量，溶液顯堿性，然后計(jì)算反應(yīng)后溶液中c(OH-)，結(jié)合水的離子積常數(shù)及pH定義，計(jì)算溶液的pH。

(1)氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中電離NH4Cl=NH4++Cl-，NH4+發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-，最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(H+)>c(OH-)；水解呈酸性，銨根離子水解反應(yīng)而消耗，所以c(Cl-)>c(NH4+)，鹽電離產(chǎn)生的NH4+濃度大于水電離產(chǎn)生的H+濃度，所以溶液中離子濃度關(guān)系為：c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；

Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中CO32-發(fā)生水解反應(yīng)：CO32-+H2OHCO3-+OH-，水解產(chǎn)生的HCO3-會(huì)進(jìn)一步水解：HCO3-+H2OH2CO3+OH-，主要是第一步水解反應(yīng)。水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的H+，最終達(dá)到平衡時(shí)，溶液中c(OH-)>c(H+)，所以水解后溶液呈堿性；

(2)CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽，pH=11的CH3COONa溶液中，c(H+)=10-11mol/L，由于在室溫下水的離子積常數(shù)Kw=1×10-14，所以c(OH-)=mol/L=1×10-3mol/L，溶液中OH-就是水電離產(chǎn)生，即CH3COONa溶液中，由水電離出來(lái)的c(OH-)=1×10-3mol/L，

反應(yīng)CH3COOH+NH3H2OCH3COO-+NH4++H2O的平衡常數(shù)K==2.89×104；

(3)HCl、CH3COOH 溶液的pH相同，則溶液中c(H+)相同，對(duì)水的電離平衡的抑制作用也相同，因此這兩種溶液中水的電離程度相同，A正確；

B.在HCl、CH3COOH 溶液中都存在電荷守恒，兩種溶液的pH相同，則兩種溶液中c(H+)、c(OH-)也就相同，所以根據(jù)電荷守恒可知溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-)，B正確；

C.由于醋酸是弱酸，部分電離存在電離平衡，所以溶液中c(CH3COOH)>c(H+)，而HCl是一元強(qiáng)酸，完全電離，溶液中c(H+)=c(HCl)，所以pH相同的兩種溶液中c(CH3COOH)> c(HCl)，C正確；

D.由于溶液中的電解質(zhì)的濃度c(CH3COOH)> c(HCl)，所以與等濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，醋酸消耗NaOH的體積多，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是D；

(4)HCl與NaOH混合會(huì)發(fā)生反應(yīng)：HCl+NaOH=NaCl+H2O，二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是1：1，常溫下，將0.10 mol/L的HCl溶液和0.30 mol/L的NaOH溶液等體積混合，堿過(guò)量，溶液顯堿性，混合后溶液中c(OH-)=mol/L=0.10mol/L，由于在常溫下Kw=1×10-14，所以溶液中c(H+)=1×10-13mol/L，因此該溶液的pH=13。