Question

20．常温下有浓度均为0.5mol•L-1的四种溶液：①Na₂CO₃、②NaHCO₃、③HCl、④NH₃•H₂O．
（1）上述溶液中，可以发生水解的是①②（填序号）．
（2）上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）．
（3）向④中加入少量氯化铵固体，此时$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的值增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．向④中加入水稀释，c（H⁺）将增大
（4）若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积小于④的体积（填“大于”、“小于”或“等于”），此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．
（5）以10mL溶液③，加水稀释到500mL，则此时溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol/L．
（6）若将①和②的溶液等体积混合，请写出物料守恒：2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）．
（7）若将③和④的溶液按1：2体积混合，溶液后呈碱性，请写出该混合溶液的粒子浓度关系：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）含有弱离子的盐能发生水解；
（2）这几种物质中，能和强碱、强酸反应的物质为弱酸的酸式盐，HCO₃^-电离程度小于水解程度，其溶液呈碱性；
（3）向氨水中加入氯化铵抑制一水合氨电离；向NH₃•H₂O中加入水稀释，导致氢氧根离子的浓度减小，所以氢离子的浓度变大；
（4）氯化铵为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，要使盐酸和氨水溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，根据溶液酸碱性结合电荷守恒判断离子浓度大小；
（5）酸对水的电离有抑制作用，据K_W计算出水电离出来的氢氧根离子浓度，水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等，据此求算；
（6）该溶液中钠离子与含有C原子的微粒存在物料守恒，钠离子浓度和含有C原子的微粒的浓度之和的比为3：2，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子、碳酸氢根离子水解生成碳酸，所以含有C原子的微粒有CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃；
（7）若将③HCl、④NH₃•H₂O溶液按1：2体积混合，得到等物质的量浓度相等的氯化铵和一水合氨，以氨水的电离为主，溶液后呈碱性，由此分析解答；

解答 解：（1）含有弱离子的盐能发生水解，碳酸钠和碳酸氢钠都是含有弱离子的盐，能发生水解，故选：①②；
（2）这几种物质中，能和强碱、强酸反应的物质是碳酸氢钠，HCO₃^-水解程度大于电离程度，但程度都较小，溶液呈碱性，溶液中HCO₃^-和水都电离生成氢氧根离子，则溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）；
（3）向氨水中加入氯化铵，溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，氢氧根离子浓度减小，所以$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的值增大，向NH₃•H₂O中加入水稀释，导致氢氧根离子的浓度减小，所以氢离子的浓度变大，故答案为：增大；增大；
（4）氯化铵为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，要使盐酸和氨水溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，溶液呈中性，则c（OH^-）=c（H⁺），根据电荷守恒得c（Cl^-）=c（NH₄⁺），中性溶液中水的电离程度很小，所以离子浓度大小顺序是c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），故答案为：小于；c（Cl^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（5）取10mL溶液0.5mol/L的盐酸，加水稀释到500mL，c（H⁺）=$\frac{0.5mol/L×0.01L}{0.5L}$=0.01mol/L，据常温下水的离子积常数可知，c（OH^-）_水=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$=10^-12mol/L，所以水电离出来的氢离子浓度为10^-12mol/L；
故答案为：10^-12mol/L；
（6）该溶液中钠离子与含有C原子的微粒存在物料守恒，钠离子浓度和含有C原子的微粒的浓度之和的比为3：2，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子、碳酸氢根离子水解生成碳酸，所以含有C原子的微粒有CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃，所以存在的物料守恒为2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃），
故答案为：2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）；
（7）若将③HCl、④NH₃•H₂O溶液按1：2体积混合，得到等物质的量浓度相等的氯化铵和一水合氨，以一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，则c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O），溶液显示碱性，则溶液中离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（NH₃•H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，根据溶液中的溶质及溶液酸碱性结合守恒思想分析解答，题目难度不大．