Question

11．25℃时，现有浓度为0.1mol•L^-1的下列溶液：
①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水，请回答下列问题：
（1）以上溶液pH由大到小的顺序是（填序号）C
A．①＞②＞⑤＞④＞⑥＞⑦＞③B．①＞⑥＞②＞④＞⑤＞⑦＞③
C．③＞⑦＞⑤＞④＞②＞⑥＞①C．③＞⑦＞⑤＞④＞⑥＞②＞①
（2）②、③等体积混合，混合溶液显碱性（填“酸”“碱”或“中”）性，原因：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-（用离子方程式表示）；②、③等体积混合，pH=8，求出混合液的精确计算结果：c（Na⁺）-c（CH₃COO^-）=9.9×
10^-7mol•L^-1；
（3）④由水电离出c（H⁺）＞③中由水电离出c（H⁺）；（选填“＞”、“＜”、或“=”）
（4）④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH₄⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）⑥④⑤⑦
（5）将②和③按体积比2：1混合后，溶液离子浓度由大到小的顺序是c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
（6）已知t℃时，K_w=1×10^-13，则t℃＞25℃（填“＞”、“＜”、或“=”）．在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H₂SO₄溶液bL混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=2，则a：b=9：2．

Answer 1

分析 （1）相同浓度的这几种溶液，先按酸、盐、碱分类，酸中氢离子浓度越大，溶液的pH越小；盐溶液中弱碱离子水解程度越大，溶液的pH越小；碱溶液中，氢氧根离子浓度越大，溶液的pH越大；
（2）②、③等体积混合，二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
②、③等体积混合，pH=8，c（Na⁺）-c（CH₃COO^-）=c（OH^-）-c（H⁺）；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离；
（4）一水合氨是弱电解质，电离程度较小，氢离子抑制铵根离子水解、醋酸根离子促进铵根离子水解，铵根离子水解程度越大，溶液中铵根离子浓度越小；
（5）将②和③按体积比2：1混合后，溶液中溶质为等物质的量浓度的CH₃COOH和CH₃COONa，醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，溶液呈酸性，结合物料守恒判断；
（6）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大；
在t℃时将pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，
pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，二者混合后溶液pH=2，混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，
则混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.1×b-0.01×a}{a+b}$mol/L=0.01mol/L，
据此计算a：b．

解答 解：（1）相同浓度的这几种溶液，先按酸、盐、碱分类，酸中氢离子浓度越大，溶液的pH越小；盐溶液中弱碱离子水解程度越大，溶液的pH越小；碱溶液中，氢氧根离子浓度越大，溶液的pH越大，
①硫酸、②醋酸是酸，且硫酸中氢离子浓度大于醋酸，则pH：①＜②；
③氢氧化钠、⑦氨水是碱，且氢氧根离子浓度③＞⑦，所以pH⑦＜③；
④氯化铵、⑤醋酸铵都盐，但氯化铵是强酸弱碱盐、醋酸铵是弱酸弱碱盐，pH④＜⑤；
⑥硫酸氢铵是强酸酸式盐，相当于强酸性溶液，氢离子浓度大于②小于①，所以pH①＜⑥＜②，
通过以上分析知，pH大小顺序是③＞⑦＞⑤＞④＞②＞⑥＞①，
故选C；
（2）②、③等体积混合，二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
②、③等体积混合，pH=8，c（Na⁺）-c（CH₃COO^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=（10^-6-10^-8）mol/L=9.9×
10^-7mol/L，
故答案为：碱性；CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；9.9×10^-7；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，氯化铵促进水电离、NaOH抑制水电离，所以④由水电离出c（H⁺）＞③中由水电离出c（H⁺），故答案为：＞；
（4）一水合氨是弱电解质，电离程度较小，氢离子抑制铵根离子水解、醋酸根离子促进铵根离子水解，铵根离子水解程度越大，溶液中铵根离子浓度越小，所以铵根离子浓度大小顺序是⑥④⑤⑦，
故答案为：⑥④⑤⑦；
（5）将②和③按体积比2：1混合后，溶液中溶质为等物质的量浓度的CH₃COOH和CH₃COONa，醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，溶液呈酸性，结合物料守恒得离子浓度大小顺序是c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（6）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，该温度下离子积常数大于25℃，所以该温度高于25℃；
在t℃时将pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，
pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，二者混合后溶液pH=2，混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，
则混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.1×b-0.01×a}{a+b}$mol/L=0.01mol/L，a：b=9：2，
故答案为：＞；9：2．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断、离子浓度大小比较、弱电解质的电离等知识点，为高频考点，混合溶液pH的计算是学习难点，题目难度中等．