Question

20．常溫下有濃度均為0.5mol•L-1的四種溶液：①Na₂CO₃、②NaHCO₃、③HCl、④NH₃•H₂O．
（1）上述溶液中，可以發(fā)生水解的是①②（填序號）．
（2）上述溶液中，既能與氫氧化鈉反應(yīng)，又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）．
（3）向④中加入少量氯化銨固體，此時$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的值增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．向④中加入水稀釋，c（H⁺）將增大
（4）若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，則混合前③的體積小于④的體積（填“大于”、“小于”或“等于”），此時溶液中離子濃度由大到小的順序是c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．
（5）以10mL溶液③，加水稀釋到500mL，則此時溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-12mol/L．
（6）若將①和②的溶液等體積混合，請寫出物料守恒：2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）．
（7）若將③和④的溶液按1：2體積混合，溶液后呈堿性，請寫出該混合溶液的粒子濃度關(guān)系：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）含有弱離子的鹽能發(fā)生水解；
（2）這幾種物質(zhì)中，能和強堿、強酸反應(yīng)的物質(zhì)為弱酸的酸式鹽，HCO₃^-電離程度小于水解程度，其溶液呈堿性；
（3）向氨水中加入氯化銨抑制一水合氨電離；向NH₃•H₂O中加入水稀釋，導(dǎo)致氫氧根離子的濃度減小，所以氫離子的濃度變大；
（4）氯化銨為強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，要使鹽酸和氨水溶液呈中性，則氨水應(yīng)該稍微過量，根據(jù)溶液酸堿性結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；
（5）酸對水的電離有抑制作用，據(jù)K_W計算出水電離出來的氫氧根離子濃度，水電離出的氫離子和氫氧根離子濃度相等，據(jù)此求算；
（6）該溶液中鈉離子與含有C原子的微粒存在物料守恒，鈉離子濃度和含有C原子的微粒的濃度之和的比為3：2，碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子、碳酸氫根離子水解生成碳酸，所以含有C原子的微粒有CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃；
（7）若將③HCl、④NH₃•H₂O溶液按1：2體積混合，得到等物質(zhì)的量濃度相等的氯化銨和一水合氨，以氨水的電離為主，溶液后呈堿性，由此分析解答；

解答 解：（1）含有弱離子的鹽能發(fā)生水解，碳酸鈉和碳酸氫鈉都是含有弱離子的鹽，能發(fā)生水解，故選：①②；
（2）這幾種物質(zhì)中，能和強堿、強酸反應(yīng)的物質(zhì)是碳酸氫鈉，HCO₃^-水解程度大于電離程度，但程度都較小，溶液呈堿性，溶液中HCO₃^-和水都電離生成氫氧根離子，則溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）；
（3）向氨水中加入氯化銨，溶液中銨根離子濃度增大，抑制一水合氨電離，氫氧根離子濃度減小，所以$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的值增大，向NH₃•H₂O中加入水稀釋，導(dǎo)致氫氧根離子的濃度減小，所以氫離子的濃度變大，故答案為：增大；增大；
（4）氯化銨為強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，要使鹽酸和氨水溶液呈中性，則氨水應(yīng)該稍微過量，溶液呈中性，則c（OH^-）=c（H⁺），根據(jù)電荷守恒得c（Cl^-）=c（NH₄⁺），中性溶液中水的電離程度很小，所以離子濃度大小順序是c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），故答案為：小于；c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（5）取10mL溶液0.5mol/L的鹽酸，加水稀釋到500mL，c（H⁺）=$\frac{0.5mol/L×0.01L}{0.5L}$=0.01mol/L，據(jù)常溫下水的離子積常數(shù)可知，c（OH^-）_水=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$=10^-12mol/L，所以水電離出來的氫離子濃度為10^-12mol/L；
故答案為：10^-12mol/L；
（6）該溶液中鈉離子與含有C原子的微粒存在物料守恒，鈉離子濃度和含有C原子的微粒的濃度之和的比為3：2，碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子、碳酸氫根離子水解生成碳酸，所以含有C原子的微粒有CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃，所以存在的物料守恒為2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃），
故答案為：2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）；
（7）若將③HCl、④NH₃•H₂O溶液按1：2體積混合，得到等物質(zhì)的量濃度相等的氯化銨和一水合氨，以一水合氨的電離程度大于銨根離子的水解程度，則c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O），溶液顯示堿性，則溶液中離子濃度大小為：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評 本題考查了離子濃度大小比較，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)及溶液酸堿性結(jié)合守恒思想分析解答，題目難度不大．