Question

10．常温下，如果取0.1mol•L^-1HCl溶液与0.1mol•L^-1MOH溶液等体积混合（不计混合后溶液体积的变化），测得混合液的pH=5，请回答下列问题：
（1）混合后溶液的pH=5的原因（用离子方程式表示）：M⁺+H₂O?MOH+H⁺，
（2）混合溶液中由水电离出的H⁺浓度是0.1mol•L^-1HCl溶液中由水电离出的H⁺浓度的10⁸倍
（3）求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：
C（Cl^-）-c（M⁺）=10^-5-10^-9mol•L^-1，c（H⁺）-c（MOH）=1.0×10^-9mol•L^-1．
（4）已知CH₃COOM溶液为中性，HF常温下电离常数为6.8×10^-4，CH₃COOH电离常为1.7×10^-5．则MF溶液的pH＜7（填＜、＞、=）；将同温下等物质的量浓度的四种盐溶液：
A．MHCO₃    B．CH₃COOM   C．MClO    D．MCl
按pH由小到大的顺序排列：DBAC（填序号）．

Answer 1

分析 （1）室温下取0.1mol•L^-1HCl溶液与0.1mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=5，说明得到的盐是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，含有弱根离子水解；
（2）混合液的pH=5，所以水电离出氢离子的浓度为：10^-5mol/L，而0.1mol•L^-1HCl溶液中由水电离出的H⁺浓度的$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L；
（3）根据物料守恒和电荷守恒计算离子浓度大小；
（4）CH₃COOM溶液为中性，说明CH₃COOH的电离程度与MOH的电离程度相同，而HF常温下电离常数为6.8×10^-4，大于1.7×10^-5，所以MF是弱酸弱碱盐，但金属阳离子的水解程度大于酸根离子的水解程度，溶液呈酸性，A．MHCO₃酸根对应的酸为碳酸，B．CH₃COOM的酸根对应的酸为醋酸，C．MClO酸根对应的酸为次氯酸，D．MCl的酸根对应的酸为盐酸，酸性强弱：盐酸＞醋酸＞碳酸＞次氯酸，酸根对应的酸越强水解程度越小，pH越小．

解答 解：（1）等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐，得到的盐溶液呈酸性，说明该盐是强酸弱碱盐，水解呈碱性，方程式为M⁺+H₂O?MOH+H⁺，
故答案为：M⁺+H₂O?MOH+H⁺；
（2）混合液的pH=5，所以水电离出氢离子的浓度为：10^-5mol/L，而0.1mol•L^-1HCl溶液中由水电离出的H⁺浓度的$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13mol/L，所以混合溶液中由水电离出的H⁺浓度是0.1mol•L^-1HCl溶液中由水电离出的H⁺浓度的$\frac{1{0}^{-5}}{1{0}^{-13}}$=10⁸倍，故答案为：10⁸；
（3）根据电荷守恒得c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-5 mol/L-10^-9 mol/L=（10^-5-10^-9）mol•L^-1，根据质子守恒得 c（H⁺）-c（MOH）=c（OH^-）=1.0×10^-9mol•L^-1，
故答案为：10^-5-10^-9；1.0×10^-9；
（4）CH₃COOM溶液为中性，说明CH₃COOH的电离程度与MOH的电离程度相同，而HF常温下电离常数为6.8×10^-4，大于1.7×10^-5，所以MF是弱酸弱碱盐，但金属阳离子的水解程度大于酸根离子的水解程度，溶液呈酸性，所以MF溶液的pH＜7，A．MHCO₃酸根对应的酸为碳酸，B．CH₃COOM的酸根对应的酸为醋酸，C．MClO酸根对应的酸为次氯酸，D．MCl的酸根对应的酸为盐酸，酸性强弱：盐酸＞醋酸＞碳酸＞次氯酸，酸根对应的酸越强水解程度越小，pH越小，所以pH由小到大的顺序排列：DBAC，
故答案为：＜；DBAC．

点评 本题考查酸碱混合的定性判断和计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，根据电荷守恒和质子守恒分析弱电解质的电离及盐类水解，题目难度中等．