Question

2．A、B、C、D、E五種溶液分別是HCl、CH₃COOH、NaOH、NH₃•H₂O、Na₂CO₃溶液中的一種．常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
①將1L pH=9的A溶液分別與xL 0.001mol/L B溶液、yL 0.001mol/L D溶液充分反應(yīng)后溶液呈中性，x、y大小關(guān)系為：y＜x；
②濃度均為0.1mol/L C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性．
③濃度均為0.1mol/L A和E溶液的pH：A＜E．
回答下列問題：
（1）D是HCl溶液（填化學(xué)式）；
（2）寫出A與足量B溶液反應(yīng)的離子方程式2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（3）將等體積、等物質(zhì)的量濃度的D、E分別與足量的鋁粉反應(yīng)，產(chǎn)生H₂的物質(zhì)的量之比為1：3；
（4）將等體積、等物質(zhì)的量濃度的B和C混合后，所得溶液的pH約為7，原因是醋酸根離子的水解程度與銨根離子的水解程度相當(dāng)；
（5）室溫時(shí)在一定體積0.4mol/L的E溶液中，加入一定體積的0.1mol/L的D溶液時(shí)，混合溶液pH=13，若混合后溶液的體積變化忽略不計(jì)，則D、E溶液的體積之比是3：2．

Answer 1

分析 A的pH大于7，說明呈堿性，根據(jù)①確定B、D為HCl和CH₃COOH兩種酸，根據(jù)同濃度時(shí)B的用量大說明B是弱酸即為CH₃COOH，則D為HCl；
C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，則生成的鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，根據(jù)②確定C是弱堿即為NH₃•H₂O，濃度均為0.1 mol/L的C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，因氯化銨水解呈酸性；
相同濃度時(shí)，強(qiáng)堿的堿性大于鹽的堿性，根據(jù)③確定A、E分別是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH說明E是強(qiáng)堿NaOH，A是Na₂CO₃，
據(jù)此分析．

解答 解：A的pH大于7，說明呈堿性，根據(jù)①確定B、D為HCl和CH₃COOH兩種酸，根據(jù)同濃度時(shí)B的用量大說明B是弱酸即為CH₃COOH，則D為HCl；
C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，則生成的鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，根據(jù)②確定C是弱堿即為NH₃•H₂O，濃度均為0.1 mol/L的C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，因氯化銨水解呈酸性；
相同濃度時(shí)，強(qiáng)堿的堿性大于鹽的堿性，根據(jù)③確定A、E分別是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH說明E是強(qiáng)堿NaOH，A是Na₂CO₃，
（1）通過以上分析知，D是HCl溶液，故答案為：HCl；
（2）醋酸和碳酸鈉反應(yīng)離子方程式為：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O，故答案為：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（3）D為鹽酸，E是氫氧化鈉，等物質(zhì)的量的D、E分別與足量的鋁粉反應(yīng)，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)方程式知，等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉分別與足量鋁反應(yīng)產(chǎn)生H₂的物質(zhì)的量之比為1：3，
故答案為：1：3；
（4）B為醋酸，C是氨水，將等體積、等物質(zhì)的量濃度的B和C混合后二者恰好反應(yīng)生成醋酸銨，所得溶液的pH約為7，原因是醋酸根離子的水解程度與銨根離子的水解程度相當(dāng)，
故答案為：醋酸根離子的水解程度與銨根離子的水解程度相當(dāng)；
（5）室溫時(shí)在一定體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液中，加入一定體積的0.1mol/L的鹽酸溶液時(shí)，混合溶液pH=13，pH=13則混合溶液中氫氧根離子濃度為0.1mol/L，
設(shè)氫氧化鈉的體積是x，鹽酸的體積是y，
混合溶液中氫氧根離子濃度=$\frac{0.4×x-0.1×y}{x+y}$mol/L=0.1mol/L，
y：x=3：2，
所以鹽酸和氫氧化鈉的體積之比=3：2，
故答案為：3：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿的相關(guān)知識(shí)以及鹽類水解、pH計(jì)算等等，題目難度不大，注意分析鹽類水解中的越弱越水解原理．