Question

3．（1）常溫下某溶液中由水電離出的離子濃度符合c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-20的溶液，其pH為4或10，此時水的電離受到抑制．
（2）在某溫度下，H₂O的離子積常數(shù)為1×10^-13 mol²•L^-2，則該溫度下：100mL 0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液與100mL 0.4mol•L^-1的KOH溶液混合后，pH=12．
（3）已知一溶液有4種離子：X⁺、Y^-、H⁺、OH^-，下列分析結(jié)果肯定錯誤的是C．
A．c（Y^-）＞c（X⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）      B．c（X⁺）＞c（Y^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（H⁺）＞c（Y^-）＞c（X⁺）＞c（OH^-）     D．c（OH^-）＞c（X⁺）＞c（H⁺）＞c（Y^-）
（4）在25℃下，將a mol•L^-1的氨水與0.01mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．則溶液顯中（填“酸”“堿”或“中”）性；用含a的代數(shù)式表示NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．
（5）水溶液中的行為是中學(xué)化學(xué)的重要內(nèi)容．已知下列物質(zhì)的電離常數(shù)值：
HClO：K_a=3×10^-8  H₂CO₃：K_a1=4.3×10^-7 K_a2=5.6×10^-11；84消毒液中通入少量的CO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．

Answer 1

分析 （1）常溫下某溶液中由水電離出的離子濃度符合c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-20的溶液中滿足：c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-10mol/L，則該溶液抑制了水的電離，為酸性或堿性溶液；
（2）在某溫度下，H₂O的離子積常數(shù)為1×10^-13 mol²•L^-2，則該溫度下：100mL 0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液和100mL 0.4mol•L^-1的KOH溶液混合，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，n（KOH）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，KOH有剩余，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.04-0.01×2}{0.1+0.1}$mol/L=0.1mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-13}}{0.1}$mol/L=10^-12mol/L；
（3）該溶液可能為中性、酸性、堿性溶液，但溶液中一定滿足電荷守恒，根據(jù)電荷守恒進行判斷；
（4）在25℃下，平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，根據(jù)NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b計算；
（5）酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，根據(jù)電離平衡常數(shù)知，酸性H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，則次氯酸鈉和二氧化碳水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸．

解答 解：（1）常溫下某溶液中由水電離出的離子濃度符合c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-20的溶液中滿足：c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-10mol/L，則該溶液抑制了水的電離，為酸性或堿性溶液，溶液的pH可能為4或10，
故答案為：4或10；抑制；
（2）在某溫度下，H₂O的離子積常數(shù)為1×10^-13 mol²•L^-2，則該溫度下：100mL 0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液和100mL 0.4mol•L^-1的KOH溶液混合，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，n（KOH）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，KOH有剩余，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.04-0.01×2}{0.1+0.1}$mol/L=0.1mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-13}}{0.1}$mol/L=10^-12mol/L，pH=12，故答案為：12；
（3）A．當(dāng)溶液為酸性時，可以滿足關(guān)系：c（Y^-）＞c（X⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正確；
B．當(dāng)溶液呈堿性時可以滿足c（X⁺）＞c（Y^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B正確；
C．該關(guān)系c（H⁺）＞c（Y^-）＞c（X⁺）＞c（OH^-）無法了電荷守恒，故C錯誤；
D．當(dāng)溶液呈堿性，且YOH遠遠過量時可以滿足c（OH^-）＞c（X⁺）＞c（H⁺）＞c（Y^-），故D正確；
故答案為：C；
（4）在25℃下，平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH₃•H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）．c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$=$\frac{5×1{0}^{-3}×1{0}^{-7}}{0.5a-5×1{0}^{-3}}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案為：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$；    
（5）酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，根據(jù)電離平衡常數(shù)知，酸性H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，則次氯酸鈉和二氧化碳水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸，反應(yīng)方程式為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，
故答案為：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．

點評 本題查離子濃度大小比較、鹽類水解的應(yīng)用及電解原理，為高頻考點，題目難度中等，側(cè)重于學(xué)生的分析、理解及計算能力的考查，明確鹽類水解規(guī)律及酸性強弱的關(guān)系、電離平衡常數(shù)的計算、離子的放電順序等即可解答，難點是（4）題計算，注意電荷守恒及物料守恒的靈活運用．