Question

6．A、B、C、D、E五種溶液分別是NaOH、NH₃•H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一種．常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
①將1L pH=3的A溶液分別與0.00lmol•L^-1 xLB溶液、0.00lmol•L^-1 yLD溶液充分反應(yīng)至中性，x、y大小關(guān)系為：y＜x；
②濃度均為0.1mol•L^-1A和E溶液，pH：A＜E；
③濃度均為0．lmol•L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性．
回答下列問(wèn)題：
（1）D是NaOH溶液，E是CH₃COOH溶液．（填寫(xiě)化學(xué)式）
（2）用水稀釋0.1mol•L^-1B時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是①②（填寫(xiě)序號(hào)）
①$\frac{c（B）}{c（O{H}^{-}）}$②$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$③c（H⁺）和c（OH^-）的乘積④OH^-的物質(zhì)的量
（3）常溫下OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液A和E，分別與鋅粉反應(yīng)，若最后僅有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的質(zhì)量相同，則下列說(shuō)法正確的是③④（填寫(xiě)序號(hào)）
①反應(yīng)所需要的時(shí)間E＞A    ②開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速率A＞E
③參加反應(yīng)的鋅粉物質(zhì)的量A=E  ④反應(yīng)過(guò)程的平均速率E＞A
⑤E溶液里有鋅粉剩余
（4）將等體積、等物質(zhì)的量濃度A和B混合后溶液，升高溫度（溶質(zhì)不會(huì)分解）溶液pH隨溫度變化如右圖中的④曲線
（5）室溫下，向0.0lmol•L^-1C溶液中滴加0.0lmol•L^-1D溶液至中性，得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）（填寫(xiě)序號(hào)）

Answer 1

分析 根據(jù)中和酸性物質(zhì)A只有NaOH、NH₃•H₂O，物質(zhì)的量的A與等物質(zhì)的量濃度B和D混合呈中性，D的用量少，說(shuō)明D堿性比B的堿性強(qiáng)，所以D是NaOH，B為NH₃•H₂O；根據(jù)濃度均為0.1mol•L^-1C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性，則C為NH₄HSO₄；根據(jù)濃度均為0.1mol•L^-1A和E溶液，pH：A＜E，則A為HCl，E為CH₃COOH；
（1）根據(jù)以上分析判斷，D為氫氧化鈉、E為醋酸；
（2）①、B溶液為氨水溶液，由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進(jìn)電離，則n（NH₃•H₂O）減少，n（OH^-）增大；
②、由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進(jìn)電離；
③、Kw只與溫度有關(guān)；
④、加水促進(jìn)電離；
（3）①反應(yīng)所需要的時(shí)間醋酸短；
②開(kāi)始?xì)潆x子濃度相同，反應(yīng)時(shí)的速率相同；
③生成氫氣相同，結(jié)合電子守恒，參加反應(yīng)的鋅粉的物質(zhì)的量；
④反應(yīng)過(guò)程的平均速率，醋酸大于鹽酸；
⑤依據(jù)⑤分析可知E溶液中有鋅粉剩余；
（4）等體積、等物質(zhì)的量濃度B和C混合后得到（NH₄）₂SO₄溶液，NH₄⁺水解溶液顯酸性，PH＜7；
（5）常溫下，向0.01mol/L C（NH₄HSO₄）溶液中滴加0.01mol/L D（NaOH）溶液至中性，NH₄HSO₄中滴入NaOH溶液，NaOH首先與NH₄HSO₄電離出的H⁺作用，因?yàn)镠⁺結(jié)合OH^-的能力比NH₄⁺結(jié)合OH^-的能量強(qiáng)（原因是產(chǎn)物H₂O比NH₃•H₂O更難電離）．當(dāng)加入等摩爾的NaOH時(shí)，正好將H⁺中和，此時(shí)c（Na⁺）=c（SO₄^2-），但此時(shí)溶液中還有NH₄⁺，NH₄⁺水解使溶液呈酸性，因此要使溶液呈中性，則還需繼續(xù)滴入NaOH，當(dāng)然到中性時(shí)c（OH^-）=c（H⁺）．

解答 解：（1）中和酸性物質(zhì)A只有NaOH、NH₃•H₂O，物質(zhì)的量的A與等物質(zhì)的量濃度B和D混合呈中性，D的用量少，說(shuō)明D堿性比B的堿性強(qiáng)，所以D是NaOH，E為CH₃COOH，故答案為：NaOH；CH₃COOH；
（2）①由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進(jìn)電離，則n（NH₃•H₂O）減少，n（OH^-）增大，則$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{n（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{n（O{H}^{-}）}$減小，故①錯(cuò)誤；
②由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進(jìn)電離，則n（NH₃•H₂O）減少，n（OH^-）增大，c（NH₃•H₂O）、c（OH^-）都減小，c（H⁺）減小，則$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$減小，故②正確；
③因加水稀釋時(shí)，溫度不變，則c（H⁺）和c（OH^-）的乘積不變，故③錯(cuò)誤；
④由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促進(jìn)電離，OH^-的物質(zhì)的量增大，故④錯(cuò)誤；
故答案為：①②；
（3）①根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH₃COOH不斷電離出H⁺，反應(yīng)速率比鹽酸中快，產(chǎn)生的氫氣一樣多，反應(yīng)所需要的時(shí)間HCl＞CH₃COOH，故①錯(cuò)誤；
②根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，開(kāi)始溶液中c（H⁺）相等，反應(yīng)時(shí)的速率HCl=CH₃COOH，故②錯(cuò)誤；
③根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，說(shuō)明鹽酸中鋅剩余，CH₃COOH中鋅完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，故③正確；
④根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH₃COOH不斷電離出H⁺，反應(yīng)速率比鹽酸中快，故④正確；
⑤根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，說(shuō)明鹽酸中鋅剩余，CH₃COOH中鋅完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，故⑤錯(cuò)誤；
故答案為：③④；
（4）等體積、等物質(zhì)的量濃度NH₃•H₂O和與NH₄HSO₄混合后溶液發(fā)生反應(yīng)：NH₃•H₂O+NH₄HSO₄=（NH₄）₂SO₄+H₂O，NH₄）₂SO₄要發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，溶液呈酸性，加熱水解平衡正向移動(dòng)，c（H⁺）增大，pH減小，故答案為：④；
（5）NH₄HSO4中滴入NaOH溶液，NaOH首先與NH₄HSO₄電離出的H⁺作用，因?yàn)镠⁺結(jié)合OH^-的能力比NH₄⁺結(jié)合OH^-的能量強(qiáng)（原因是產(chǎn)物H₂O比NH₃•H₂O更難電離）．當(dāng)加入等摩爾的NaOH時(shí)，正好將H⁺中和，此時(shí)c（Na⁺）=c（SO₄^2-），但此時(shí)溶液中還有NH4+，NH₄⁺水解使溶液呈酸性，因此要使溶液呈中性，則還需繼續(xù)滴入NaOH，當(dāng)然到中性時(shí)c（OH^-）=c（H⁺），c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），；
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解質(zhì)溶液之間的反應(yīng)，涉及到強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離、鹽類(lèi)的水解及溶液的pH值、離子濃度大小的比較等知識(shí)，題目難度中等．