Question

8．按要求回答下列問題：
（1）實驗室中常用NaOH溶液來進行洗氣和提純，當100mL 3mol/L 的NaOH溶液吸收標準狀況下4.48L CO₂時，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（2）常溫下向一定體積的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀釋后，下列說法正確的是CD．
A．溶液中導電粒子的數(shù)目減少   B．醋酸的電離程度增大，c（H⁺）也增大
C．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$不變    D．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$ 減小
（3）①常溫下將0.15mol/L稀硫酸V₁ mL與0.1mol/L NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH為1，則V₁：V₂=1：1（溶液體積變化忽略不計）．
②常溫下，若溶液由pH=3的HA溶液V₁ mL與pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合而得，則下列說法正確的是AD．
A．若反應后溶液呈中性，則c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol/L      B．若V₁=V₂，反應后溶液pH一定等于7
C．若反應后溶液呈酸性，則V₁一定大于V₂D．若反應后溶液呈堿性，則V₁一定小于V₂
（4）常溫下，濃度均為0.1mol/L的下列五種溶液的pH如表所示：

溶質(zhì)	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，將濃度均為0.01mol/L的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是A．
A．HCNB．HClOC．H₂CO₃D．CH₃COOH
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，判斷下列反應可以成立的是AB．
A．CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa     B．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO           D．NaHCO₃+HCN═NaCN+H₂O+CO₂
（5）幾種離子開始沉淀時的pH如下表：

離子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺的溶液中滴加NaOH溶液時，Cu²⁺（填離子符號）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）100mL 3mol/L的NaOH的物質(zhì)的量=3mol/L×0.1L=0.3mol，標準狀況下4.48LCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，所以氫氧化鈉和二氧化碳反應方程式為2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，根據(jù)鹽類的水解和電荷守恒來分析，注意鹽類的水解是微弱的；
（2）加水稀釋促進醋酸電離，溶液中醋酸根離子濃度、醋酸分子濃度、氫離子濃度都減小，氫氧根離子濃度增大；
（3）①所得溶液的pH值為1，溶液中氫離子濃度為1×10^-1mol•L^-1，說明氫離子過量，根據(jù)題中稀硫酸和氫氧化鈉溶液體積列式計算出V₁：V₂的比值；
②A．若反應后溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L；
B．若V₁=V₂，反應后溶液pH等于7或小于7；
C．若反應后溶液呈酸性，V₁可能等于V₂；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液；
（4）①相同濃度的鈉鹽溶液，酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，根據(jù)鈉鹽溶液pH確定酸的強弱；相同濃度的不同酸，加水稀釋促進弱酸電離，則稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸溶液稀釋過程中pH變化越��；
②酸根離子水解程度越強，則酸的酸性越弱，結(jié)合強酸制取弱酸分析；
（5）生成沉淀需要的pH越小，則該離子先沉淀；根據(jù)離子積常數(shù)計算其溶度積常數(shù)．

解答 解：（1）100mL 3mol/L的NaOH的物質(zhì)的量=3mol/L×0.1L=0.3mol，標準狀況下4.48LCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，所以氫氧化鈉和二氧化碳反應方程式為2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，溶液中碳酸根離子水解而使溶液呈堿性，即c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），由于水解程度較小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），故溶液中各離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）A．加水稀釋促進醋酸電離，則溶液中導電粒子的數(shù)目增加，故錯誤；　　 　
B．醋酸的電離程度增大，但溶液中c（H^-）減小，故錯誤；
C．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$=$\frac{{K}_{a}}{{K}_{W}}$，溫度不變，則電離平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)不變，所以溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$不變，故正確；
D．溶液中水的電離程度增大，則$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$減小，故正確；
故選CD；
（3）①溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：V₂×10^-3L×0.1mol/L=V₂×10^-4mol，
稀硫酸的物質(zhì)的量為：V₁×10^-3L×0.15mol/L×2=3V₁×10^-4mol，
兩溶液混合后溶液顯示酸性，氫離子濃度為1×10^-1mol•L^-1，
則有：3V₁×10^-4mol-V₂×10^-4mol=（V₁+V₂）×10^-3L×1×10^-1mol•L^-1=（V₁+V₂）×10^-4mol，
解得V₁：V₂=1：1，
故答案為：1：1；
②A．若混合溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，所以溶液中c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，故正確；
B．如果二者體積相等，如果酸是強酸，則混合溶液呈中性，如果酸是弱酸，則混合溶液呈酸性，故錯誤；
C．如果溶液呈酸性，則溶液是酸和鹽溶液，酸是弱酸，酸濃度大于氫氧化鈉濃度，所以V₁不一定大于V₂，故錯誤；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液，則V₁一定小于V₂，故正確；
故選AD；
（4）①相同濃度的鈉鹽溶液，酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，根據(jù)鈉鹽溶液pH確定酸的強弱；相同濃度的不同酸，加水稀釋促進弱酸電離，則稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸溶液稀釋過程中pH變化越小，根據(jù)鈉鹽溶液的pH知，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH變化最小的是HCN，故選A；
②HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，根據(jù)強酸制取弱酸知，
A．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-，所以二者反應為CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa，故正確；  
B．醋酸酸性大于HCN，所以二者反應為CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN，故正確；
C．碳酸酸性大于次氯酸，所以二者反應為CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+NaClO，故錯誤；     
D．酸性H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以NaHCO₃、HCN二者不反應，故錯誤；
故選AB；
（5）Cu²⁺開始沉淀的pH最小，所以Cu²⁺先沉淀；Mg²⁺、Fe²⁺開始沉淀的C（OH^-）分別為：10^-3.6mol•L^-1、10^-6.4mol•L^-1，所以K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，故答案為：Cu²⁺；＜．

點評 本題考查較綜合，涉及離子濃度大小比較、弱電解質(zhì)的電離、難溶物的溶解平衡等知識點，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)及其性質(zhì)確定溶液中離子濃度大小，知道酸的強弱與酸根離子水解程度的關(guān)系，知道弱電解質(zhì)稀釋過程中各種離子濃度變化，題目難度中等．