Question

14．按要求回答下列問題：
（1）實驗室常用NaOH溶液來進(jìn)行洗氣和提純，當(dāng)100mL3mol/L的NaOH溶液吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCO₂時，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；．
（2）常溫下向一定體積的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀釋后，下列說法正確的是CD．
A．溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減小
B．醋酸的電離程度增大，c（H⁺）亦增大
C．溶液中$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）•c（O{H^-}）}}$不變
D．溶液中$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（O{H^-}）}}$減小
（3）①常溫下將0.15mol/L稀硫酸V₁mL與0.1mol/LNaOH溶液V₂mL混合，所得溶液的pH為1，則V₁：V₂=1：1（溶液體積變化忽略不計）．
②常溫下若溶液由pH=3的HA溶液V₁mL與pH=11的NaOH溶液V₂mL混合而得，則下列說法正確的是
A．若反應(yīng)后溶液呈中性，則c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol/L
B．若V₁=V₂，反應(yīng)后溶液pH一定等于7
C．若反應(yīng)后溶液呈酸性，則V₁一定大于V₂
D．若反應(yīng)后溶液呈堿性，則V₁一定小于V₂
（4）常溫下，濃度均為0.1mol/L的下列五種溶液的pH值如表所示：

溶質(zhì)	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，將濃度均為0.01mol/L的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是A．
A．HCN        B．HClO        C．H₂CO₃        D．CH₃COOH
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，判斷下列反應(yīng)可以成立的是AB．
A．CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa
B．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO
D．NaHCO₃+HCN═NaCN+CO₂+H₂O
（5）幾種離子開始沉淀時的pH如表：

離子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當(dāng)向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺離子的溶液中滴加NaOH溶液時，Cu²⁺（填離子符號）先沉淀，Ksp[Fe（OH）₂]＜Ksp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析 （1）n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，設(shè)生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量為x、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為y，則x+y=0.2、2x+y=0.3，解得：x=0.1、y=0.1，即碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量都是0.1mol，碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液呈堿性，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，再結(jié)合物料守恒判斷；
（2）加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，溶液中醋酸根離子濃度、醋酸分子濃度、氫離子濃度都減小，氫氧根離子濃度增大；
（3）①所得溶液的pH值為1，溶液中氫離子濃度為1×10^-1mol•L^-1，說明氫離子過量，根據(jù)題中稀硫酸和氫氧化鈉溶液體積列式計算出V₁：V₂的比值；
②A．若反應(yīng)后溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L；
B．若V₁=V₂，反應(yīng)后溶液pH等于7或小于7；
C．若反應(yīng)后溶液呈酸性，V₁可能等于V₂；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液；
（4）①相同濃度的鈉鹽溶液，酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，根據(jù)鈉鹽溶液pH確定酸的強(qiáng)弱；相同濃度的不同酸，加水稀釋促進(jìn)弱酸電離，則稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸溶液稀釋過程中pH變化越��；
②酸根離子水解程度越強(qiáng)，則酸的酸性越弱，結(jié)合強(qiáng)酸制取弱酸分析；
（5）生成沉淀需要的pH越小，則該離子先沉淀；根據(jù)離子積常數(shù)計算其溶度積常數(shù)．

解答 解：（1）實驗室常用NaOH溶液來進(jìn)行洗氣和提純，當(dāng)100mL3mol/L的NaOH溶液吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCO₂時，n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，n（NaOH）：n（CO₂）=3：2，二者會發(fā)生反應(yīng)為：3NaOH+2CO₂=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，根據(jù)物料守恒可得c（Na⁺）最大，CO₃^2-、HCO₃^-都會發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的H⁺，使溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），溶液顯堿性，由于CO₃^2-水解程度大于HCO₃^-的水解程度，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），但是鹽水解的程度是微弱的，主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），所以所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）A．在醋酸溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，A．當(dāng)加水稀釋時，醋酸的電離平衡正向移動，電離程度增大，所以溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目增加，故A錯誤；
B．加水稀釋，醋酸的電離程度增大，但是由于稀釋使離子濃度減小的趨勢大于電離平衡正向移動使離子濃度增大的趨勢，所以溶液中c（H⁺）、c（CH₃COO^-）減小，故B錯誤；
C．溶液中$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）•c（O{H^-}）}}=\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）•c（{H^+}）}}{{c（C{H_3}COOH）•{K_w}}}=\frac{K}{K_w}$不變，故C正確；
D．溶液中c（CH₃COO^-）、c（H⁺）減小，由于溶液中存在水的電離平衡，水的離子積是個常數(shù)，所以c（OH^-）增大，故$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（O{H^-}）}}$減小，故D正確；
故答案為：CD；
（3）①常溫下將0.15mol/L稀硫酸V₁mL與0.1mol/LNaOH溶液V₂mL混合，所得溶液的pH為1，則$\frac{0.15mol/L×2×{V}_{1}-0.1mol/L×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=0.1mol/L，則V₁：V₂=1：1，
故答案為：1：1；
②A．若反應(yīng)后溶液呈中性，c（H⁺）V₁=c（OH^-）V₂，由于c（H⁺）=c（OH^-），所以V₁=V₂，則c（H⁺）+c（OH^-）=1×10^-7mol/L+1×10^-7mol/L=2×10^-7mol/L，故A正確；
B．若V₁=V₂，則c（H⁺）=c（OH^-），若酸是強(qiáng)酸，則二者恰好中和，溶液顯中性，pH=7；若酸是弱酸，則酸電離產(chǎn)生的氫離子恰好被中和，其中含有大量未電離的酸分子，所以酸過量，反應(yīng)后溶液顯酸性，pH＜7，故反應(yīng)后溶液pH不一定等于7，故B錯誤； 
C．若反應(yīng)后溶液呈酸性，則酸是強(qiáng)酸，則V₁=V₂，若酸是弱酸，V₁可能大于、等于，也可能小于V₂，不一定大于V₂，故V錯誤； 
D．若反應(yīng)后溶液呈堿性，由于堿是強(qiáng)堿，則無論酸是強(qiáng)酸還是弱酸，則V₁一定小于V₂，故D正確；
故答案為：AD；
（4）①根據(jù)鹽的水解規(guī)律：有弱才水解，誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性，越弱越水解，根據(jù)鹽溶液的pH可知酸的酸性：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN＞HCO₃^-，酸的酸性越強(qiáng)，稀釋時氫離子的濃度變化越大；酸的酸性越弱，稀釋時氫離子的濃度變化越小，所以四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是HCN，選項A正確，
故答案為：A；
②A．由于酸性CH₃COOH＞H₂CO₃，所以可以發(fā)生反應(yīng)CH₃COOH+Na₂CO₃=NaHCO₃+CH₃COONa，故A正確；
B．由于酸性CH₃COOH＞HCN，所以可以發(fā)生反應(yīng)：CH₃COOH+NaCN=CH₃COONa+HCN，故B正確；
C．由于酸性H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，所以CO₂+H₂O+2NaClO=Na₂CO₃+2HClO不能發(fā)生，故C錯誤；
D．由于酸性HCN＞HCO₃^-，所以NaHCO₃+HCN=NaCN+CO₂+H₂O不能發(fā)生，故D錯誤；
故答案為：AB；
（5）Fe（OH）₂、Cu（OH）₂、Mg（OH）₂的構(gòu)型相同，物質(zhì)的溶度積常數(shù)越小，當(dāng)離子濃度相同時，溶液的pH越小，就越容易形成其沉淀，所以根據(jù)形成沉淀的pH數(shù)值可知，當(dāng)向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺離子的溶液中滴加NaOH溶液時，Cu²⁺先沉淀，則Ksp[Fe（OH）₂]＜Ksp[Mg（OH）₂]，
故答案為：Cu²⁺；＜．

點評 本題考查電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較、電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的應(yīng)用等知識，題目難度中等，注意根據(jù)溶液中的溶質(zhì)及其性質(zhì)確定溶液中離子濃度大小，試題知識點較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．