Question

10．（1）室溫下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，將pH=9 的 Ba（OH）₂ 溶液與 pH=4 的 H₂SO₄ 溶液混合，若所得混合溶液的 pH=7，則 Ba（OH）₂ 溶液與 H₂SO₄ 溶液的體積比為10：1．欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，則應保持溶液中 c（Ba²⁺）≥1.1×10^-5mol•L^-1．
（2）一定溫度下，向1L 0.1mol•L^-1CH₃COOH溶液中加入0.1mol CH₃COONa固體，則醋酸的電離平衡向逆（填“正”或“逆”）反應方向移動；溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）已知：a．常溫下，醋酸和NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)均為1.74×10^-5b．CH₃COOH+NaHCO₃=CH₃COONa+CO₂↑+H₂O室溫下，CH₃COONH₄溶液呈中性（填“酸”、“堿”或“中”，下同），NH₄HCO₃溶液呈堿性．NH₄HCO₃溶液中物質(zhì)的量濃度最大的離子是NH₄⁺（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）水的離子積常數(shù)K_W=10^-14，pH=9的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為0.00001mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為0.0001mol/L，若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應，氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，據(jù)此列式計算出Ba（OH）₂ 溶液與 H₂SO₄ 溶液的體積比的值；依據(jù)Q=c（Ba²⁺）•c（SO₄^2-）計算溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，則應保持溶液中 c（Ba²⁺）的值；
（2）CH₃COOH溶液加入少量CH₃COONa晶體時平衡向逆反應方向移動，電離程度減小，但是電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，K不變；
（3）CH₃COONH₄是弱酸弱堿鹽，常溫下，醋酸和NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)均為1.74×10^-5說明CH₃COO^-和NH₄⁺水解程度相同，溶液呈中性，但H₂CO₃酸性弱于CH₃COOH，HCO₃^-的水解程度大于CH₃COO^-，NH₃•H₂O和CH₃COOH是強弱相當?shù)娜蹼娊赓|(zhì)，H₂CO₃電離程度弱于NH₃•H₂O，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）室溫下，水的離子積常數(shù)K_W=10^-14，pH=9的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為0.00001mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為0.0001mol/L，若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應，則有：n（H⁺）=n（OH^-），設Ba（OH）₂ 溶液與 H₂SO₄ 溶液的體積分別為aL、bL，即：0.00001mol/L×aL=0.0001mol/L×bL，a：b=10：1，
Ba²⁺（aq）+SO₄^2-（aq）?BaSO₄（s），室溫下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，Q=c（Ba²⁺）•c（SO₄^2-）則應保持溶液中 c（Ba²⁺）≥$\frac{{K}_{sp}（BaS{O}_{4}）}{1.0×1{0}^{-5}mol/L}$=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.1×10^-5mol•L^-1，
故答案為：10：1；1.1×10^-5；
（2）CH₃COOH溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，1L 0.1mol•L^-1CH₃COOH溶液中含0.1molCH₃COOH，溶液中加入0.1molCH₃COONa，則n（CH₃COO^-）增大，平衡逆反應方向移動，電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，K不變，
故答案為：逆；不變；
（3）常溫下，醋酸和NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)均為1.74×10^-5，NH₃•H₂O和CH₃COOH是強弱相當?shù)娜蹼娊赓|(zhì)，則CH₃COONH₄溶液呈中性，但H₂CO₃酸性弱于CH₃COOH，HCO₃^-的水解程度大于CH₃COO^-，所以NH₄HCO₃溶液呈堿性，碳酸氫銨為強電解質(zhì)，完全電離生成氨根離子和碳酸氫根離子，NH₄HCO₃=NH₄⁺+HCO₃^-，NH₃•H₂O和CH₃COOH是強弱相當?shù)娜蹼娊赓|(zhì)，H₂CO₃電離程度弱于NH₃•H₂O，HCO₃^-的水解程度大于NH₄⁺，所以NH₄HCO₃溶液中物質(zhì)的量濃度最大的離子是NH₄⁺，
故答案為：中；堿；NH₄⁺．

點評 本題考查PH的簡單計算、沉淀溶解平衡計算、鹽類水解，綜合考查學生化學知識的應用能力和分析問題的能力，為高考常見題型，注意把握鹽類水解和弱電解質(zhì)的電離特點．
注意若離子積Q大于＞Ksp（BaSO₄），則析出沉淀，反之，則無，題目難度中等．