Question

7．根據(jù)題給信息，完成下列各小題：
Ⅰ、某造紙廠排出的廢水，經(jīng)取樣分析其中除了含有游離汞、纖維素以及其它的有機(jī)物外，其它成分為c（Na⁺）=4×10^-4mol/L，c（SO4^2-）=2.5×10-4mol/L，c（Cl^-）=1.6×10-5 mol/L，c（NO^3-）=1.4×10^-5 mol/L，c（Ca²⁺）=1.5×10^-5 mol/L，則該廢水的pH為4．
Ⅱ、有四種一元酸HA、HB、HC、HD，相同物質(zhì)的量濃度的NaD和NaB溶液的pH，前者比后者大；NaA溶液呈中性；1mol/L的KC溶液遇酚酞試液呈紅色；同體積、同物質(zhì)的量濃度的HB、HC分別作導(dǎo)電性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)后者的導(dǎo)電性比前者強(qiáng)，則這四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠A＞HC＞HB＞HD．
Ⅲ、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(shí)驗(yàn)編號(hào)	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
①	0.1	0.1	pH=9
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＜7

請(qǐng)回答：
（1）從①組情況分析，HA是強(qiáng)酸還是弱酸弱酸（填“強(qiáng)酸”或“弱酸”）；
（2）①組實(shí)驗(yàn)所得混合溶液中由水電離出的c（OH^-）=10^-5mol•L^-1．
（3）②組情況表明，c大于0.2mol/L（選填“大于”、“小于”或“等于”）．混合液中離子濃度c（^A-）與c（Na⁺）的大小關(guān)系是c（A^-）=c（Na⁺）．
（4）從③組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，說明HA的電離程度大于NaA的水解程度（選填“大于”、“小于”或“等于”），該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 I．任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒計(jì)算氫離子濃度，從而計(jì)算溶液pH；
II．相同濃度的鈉鹽溶液，酸越弱其鈉鹽pH越大，所以酸性HB＞HD；
NaA溶液呈中性，則NaA是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，則HA是強(qiáng)酸；
1mol/L的KC溶液遇酚酞試液呈紅色，則KC是強(qiáng)堿弱酸鹽，則HC是弱酸；同體積、同物質(zhì)的量濃度的HB、HC分別作導(dǎo)電性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)后者的導(dǎo)電性比前者強(qiáng)，則酸性HC＞HB，據(jù)此判斷酸性強(qiáng)弱；
III．（1）根據(jù)①知，等物質(zhì)的量的HA和NaOH恰好反應(yīng)生成NaA，溶液呈堿性，則NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽；
（2）①中由水電離出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$；
（3）NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，要使混合溶液呈中性，則酸應(yīng)該稍微過量；溶液呈中性，則c（OH^-）=c（H⁺），根據(jù)電荷守恒判斷c（A^-）與c（Na⁺）相對(duì)大小；
（4）物質(zhì)的量濃度相等的HA、NaA混合溶液pH＜7，說明HA的電離程度大于A^-水解程度，但水解程度較小，根據(jù)電荷守恒判斷c（A^-）與c（Na⁺）相對(duì)大小．

解答 解：I．任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（Cl^-）+c（NO₃^-）-c（Na⁺）-2c（Ca²⁺）=2×2.5×10^-4 mol/L+1.6×10^-5 mol/L+1.4×10^-5 mol/L-4×10^-4mol/L-2×1.5×10^-5 mol/L=10^-4 mol/L，則溶液的pH=4，故答案為：4；
II．相同濃度的鈉鹽溶液，酸越弱其鈉鹽pH越大，所以酸性HB＞HD；
NaA溶液呈中性，則NaA是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，則HA是強(qiáng)酸；
1mol/L的KC溶液遇酚酞試液呈紅色，則KC是強(qiáng)堿弱酸鹽，則HC是弱酸；同體積、同物質(zhì)的量濃度的HB、HC分別作導(dǎo)電性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)后者的導(dǎo)電性比前者強(qiáng)，則酸性HC＞HB，所以酸性強(qiáng)弱順序是HA＞HC＞HB＞HD，
故答案為：HA＞HC＞HB＞HD；
III．（1）根據(jù)①知，等物質(zhì)的量的HA和NaOH恰好反應(yīng)生成NaA，溶液呈堿性，則NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽，所以HA是弱酸，故答案為：弱酸；
（2）①中由水電離出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，故答案為：10^-5；
（3）NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，要使混合溶液呈中性，則酸應(yīng)該稍微過量，酸堿體積相等，則c＞0.2mol/L；溶液呈中性，則c（OH^-）=c（H⁺），根據(jù)電荷守恒得c（A^-）=c（Na⁺），故答案為：大于；c（A^-）=c（Na⁺）；
（4）物質(zhì)的量濃度相等的HA、NaA混合溶液pH＜7，說明HA的電離程度大于A^-水解程度，但水解程度較小，根據(jù)電荷守恒得c（A^-）＞c（Na⁺），所以離子濃度大小順序是，故答案為：大于；c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查分析推斷能力，明確溶液中的溶質(zhì)及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是計(jì)算溶液中水電離出的氫離子或氫氧根離子濃度．