Question

16．常溫下，有物質(zhì)的量濃度均為0.1mol•L^-1的下列溶液：①NaHSO₄溶液；②NaHCO₃溶液；③H₂SO₄溶液；④Na₂CO₃⑤NaOH溶液．
（1）若上述五種溶液的體積均為10mL，加水稀釋至100mL后，溶液pH=12的是NaOH（填溶質(zhì)的化學(xué)式，下同），溶液pH＜2的是H₂SO₄．
（2）取其中兩種溶液等體積混合，充分反應(yīng)后混合溶液呈中性，則這兩種溶液是NaHSO₄、NaOH．
（3）①、②、③、④四種溶液中，由水電離出的c（H⁺）由大到小的順序?yàn)棰堍冖佗郏ㄌ钚蛱?hào)）．
（4）取V₁mL溶液③和V₂mL溶液⑤充分混合，混合后溶液的pH=2，則V₁：V₂=$\frac{19}{11}$．

Answer 1

分析 ①NaHSO₄為強(qiáng)酸酸式鹽、②NaHCO₃為弱酸強(qiáng)堿鹽、③H₂SO₄為強(qiáng)酸、④Na₂CO₃為弱酸強(qiáng)堿鹽、⑤NaOH為強(qiáng)堿．
（1）稀釋10倍，PH=12，原溶液的PH=13；溶液pH＜2的是
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液PH=1和0.1mol•L^-1的NaOH溶液混合溶液呈中性；
（3）根據(jù)酸對(duì)水的電離起抑制作用，能水解的鹽對(duì)水的電離起到促進(jìn)作用，不水解的鹽對(duì)水的電離無(wú)影響，水的電力程度越大，電離出的氫離子或是氫氧根離子濃度越大；
（4）混合后溶液的pH=2，溶液呈酸性，根據(jù)c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）pH=-lgc（H⁺），0.1mol•L^-1的下列溶液：①NaHSO₄溶液PH=1；②碳酸氫鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸氫根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，所以溶液的PH＞7，但水解程度較小，不可能完全水解，所以溶液的pH＜13；③H₂SO₄溶液PH=1-lg2；④Na₂CO₃存在兩步水解，NaHCO₃只有一步水解，Na₂CO₃的PH大于NaHCO₃，⑤NaOH溶液PH=13，體積均為10mL，加水稀釋至100mL后，堿PH應(yīng)減小1個(gè)單位，酸PH應(yīng)增大1個(gè)單位，稀釋后：①NaHSO₄溶液PH=2；②NaHCO₃溶液12＜pH＜13；③H₂SO₄溶液PH=2-lg2＜2；④Na₂CO₃的PH大于NaHCO₃，⑤NaOH溶液pH=13，所以溶液pH=12的是⑤NaOH溶液，溶液pH＜2的是③H₂SO₄溶液，
故答案為：NaOH；H₂SO₄；
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液c（H⁺）=0.1mol•L^-1，0.1mol•L^-1的NaOH溶液c（OH^-）=0.1mol•L^-1，等體積混合，n（H⁺）=n（OH^-）呈中性，
故答案為：NaHSO₄、NaOH；
（3）H₂SO₄溶液、NaHSO₄都是強(qiáng)電解質(zhì)，能完全電離出氫離子，顯示強(qiáng)酸性，對(duì)水的電離抑制程度最大，且硫酸電離出的氫離子是NaHSO₄的兩倍，故由水電離出的氫離子濃度最小的是H₂SO₄溶液；其次為NaHSO₄，
NaHCO₃和Na₂CO₃都是能水解的鹽，對(duì)水的電離起到促進(jìn)的作用，碳酸鈉中碳酸根的水解程度大于碳酸氫鈉中碳酸氫根離子的水解程度，所以碳酸鈉對(duì)水的電離起到的促進(jìn)作用大，由水電離出的氫氧根濃度是碳酸鈉大于碳酸氫鈉，綜上由水電離出的氫離子濃度由大到小的順序是④②①③，
故答案為：④②①③；
（4）H₂SO₄是二元強(qiáng)酸，0.1mol/L的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=0.2mol/L，V₁mL溶液中n（H⁺）=0.2V₁×10^-3mol，V₂mL0.1mol/L NaOH溶液n（OH^-）=0.1V₂×10^-3mol，混合時(shí)酸過(guò)量，pH=2，c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$=$\frac{0.2{V}_{1}×1{0}^{-3}mol-0.1{V}_{2}×1{0}^{-3}mol}{（{V}_{1}+{V}_{2}）×1{0}^{-3}}$=0.01mol/L，$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{19}{11}$，
故答案為：$\frac{19}{11}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了pH的簡(jiǎn)單計(jì)算，明確氫離子與氫氧根離子濃度的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵，注意強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽水解較微弱，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．