Question

18．（1）一定溫度下，向1L 0．l mol•L^-1 CH₃ COOH溶液中加入0.1molCH₃COONa固體，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（H{+}^）}{c（C{H}_{3}COOH）}$不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）常溫下，將VmL、0.1000mol•L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L^-1醋酸溶液中，充分反應(yīng)．回答下列問題．（忽略溶液體積的變化）
①如果溶液pH=7，此時V的取值＜20.00（填“＞”、“＜”或“=”），而溶液中c（Na⁺）、c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（OH^-）的大小關(guān)系為c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）．
②如果V=40.00，則此時溶液中c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=$\frac{1}{30}$或0.033mol•L^-1．
（3）常溫下，向20ml 0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1 HC1溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO₂因逸出未畫出）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的情況如圖，回答下列問題：
①若將Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，則此溶液的pH的取值范圍是8＜pH＜12；為測定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下列方案可行的是ABD
A．取a克混合物充分加熱，減重b克
B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體
C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物與足量Ba（OH）₂溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體
②所得溶液中含量最多的三種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）．

Answer 1

分析 （1）$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$為CH₃COOH的電離平衡常數(shù)，只受溫度的影響；
（2）①溶液的酸堿性是根據(jù)溶液中H⁺濃度與OH^-濃度的相對大小判斷的，只要溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液就呈中性，CH₃COOH是弱電解質(zhì)，電離程度不大，NaOH是強電解質(zhì)，完全電離，反應(yīng)生成的乙酸鈉是強堿弱酸鹽水解呈堿性，需溶液呈中性，需少加堿；根據(jù)溶液呈中性pH=7c（H⁺）=c（OH^-）結(jié)合電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）進行解答；
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]進行解答；
（3）①從圖中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范圍為8-12；
實驗方案是否可行，關(guān)鍵看根據(jù)測量數(shù)據(jù)能否計算出結(jié)果．
A．此方案利用碳酸氫鈉的不穩(wěn)定性，利用差量法即可計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
B．根據(jù)鈉守恒，可列方程組求解；
C．應(yīng)先把水蒸氣排除才合理；
D．根據(jù)質(zhì)量關(guān)系，可列方程組求解．
②溶液中含量最大的三種離子有Na⁺、Cl^-、HCO₃^-，鈉離子與氯離子濃度相等，HCO₃^-濃度最大時是鈉離子和氯離子濃度的$\frac{1}{2}$；

解答 解：（1）$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$為CH₃COOH的電離平衡常數(shù)，只受溫度的影響，所以不變，故答案為：不變；
（2）①CH₃COOH是弱電解質(zhì)，電離程度不大，NaOH是強電解質(zhì)，完全電離，反應(yīng)生成的乙酸鈉是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，需溶液呈中性pH=7，需少加堿，所以常溫下，將V mL、0.1000mol•L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L^-1醋酸溶液中，充分反應(yīng)，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c（H⁺）=c（OH^-）；根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），c（H⁺）=c（OH^-），溶液中的溶質(zhì)為乙酸鈉溶液，水的電離是微弱的，所以c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：＜；c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）； 
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]，得到c（H⁺）+c（CH₃COO^-）+2c（CH₃COOH）=c（OH^-），則c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），反應(yīng)后溶液的體積變?yōu)?0mL，則c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）═$\frac{0.1mol/L×20mL}{60mL}$=$\frac{1}{30}$mol/L，或0.033mol/L，
故答案為：$\frac{1}{30}$或0.033；
（3）①從圖中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范圍為8-12，故將Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，則此溶液的pH的取值范圍是8＜pH＜12；
A．NaHCO₃受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，所以通過加熱分解利用差量法即可計算出Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故A正確；
B．Na₂CO₃和NaHCO₃均可與鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈉，所以bg固體是氯化鈉，利用守恒法可計算出Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故B正確；
C．混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，也會生成水和二氧化，所以逸出的氣體是二氧化碳，但會混有水蒸氣，即堿石灰增加的質(zhì)量不是二氧化碳的質(zhì)量，不能測定含量，故C錯誤；
D．Na₂CO₃和NaHCO₃都與Ba（OH）₂反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、HCO₃^-+OH^-+Ba²⁺=H₂O+BaCO₃↓，因此最后得到的固體是BaCO₃，所以可以計算出Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故D正確．
故答案為：8＜pH＜12；ABD．
②溶液中含量最大的三種離子有Na⁺、Cl^-、HCO₃^-，鈉離子與氯離子濃度相等，HCO₃^-濃度最大時是鈉離子和氯離子濃度的$\frac{1}{2}$，故答案為：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）；

點評 本題考查物質(zhì)含量的實驗方案的設(shè)計和離子濃度大小比較等內(nèi)容，題目難度中等，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗方案的原理．