Question

2．（1）把pH=12 的NaOH溶液V₁和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．则V₁：V₂=1：1；
（2）把pH=11的NaOH溶液V₁ 和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．则V₁：V₂=10：1；
（3）把pH=13 的NaOH溶液V₁ 和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．则V₁：V₂=1：10；
（4）现有pH值、体积相等的H₂SO₄、HCl、醋酸三种酸溶液，投入足量的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是H₂SO₄=HCl=醋酸，充分反应后生成H2体积大小（相同状况）关系是醋酸＞H₂SO₄=HCl．
（5）在Na₂CO₃溶液
（1）写出溶液中所有电离、水解方程式Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-、CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、H₂O?H⁺+OH^-
（2）粒子种类：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺
（3）关系判断
①离子浓度大小关系：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
②电荷守恒关系：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．
③物料守恒关系：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，
④质子守恒关系：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）据pH计算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸碱混合呈中性，应满足V_酸×c（H⁺）=V_碱×c（OH^-），以此解答该题；
（2）据pH计算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸碱混合呈中性，应满足V_酸×c（H⁺）=V_碱×c（OH^-），以此解答该题．
（3）据pH计算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸碱混合呈中性，应满足V_酸×c（H⁺）=V_碱×c（OH^-），以此解答该题．
（4）反应速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度越大，反应速率越快；充分反应后生成的氢气的量取决于溶液中含有的H⁺的总量；
（5）（1）Na₂CO₃在溶液中电离为钠离子和碳酸根，然后碳酸根在溶液中发生水解，水也能发生电离，据此分析；
（2）根据物质在溶液中的行为来判断粒子种类；
（3）①根据物质在溶液中的行为来判断粒子种类；
②根据溶液显电中性来分析；
③根据碳酸根后来能部分转化为HCO₃^-和H₂CO₃来分析；
④根据在碳酸钠溶液中，所有的氢离子和氢氧根均来自于水的电离来分析．

解答 解：（1）pH=12 的NaOH溶液c（OH^-）=0.01mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．则V₁：V₂=1：1，
故答案为：1：1；
（2）pH=12 的NaOH溶液c（OH^-）=0.001mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．则V₁×c（H⁺）=V₂×c（OH^-），V₁：V₂=c（OH^-）：c（H⁺）=10：1，故答案为：10：1；
（3）pH=13 的NaOH溶液c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．则V₁×c（H⁺）=V₂×c（OH^-），V₁：V₂=c（OH^-）：c（H⁺）=1：10，故答案为：1：10．
（4）反应速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度越大，反应速率越快，当它们pH相同时，氢离子浓度相同，所以反应速率都相同；而由于硫酸和盐酸均为强电解质，完全电离，故溶液中的氢离子即为溶液中的全部氢离子，而醋酸是弱电解质，不能完全电离，故溶液中的氢离子是醋酸溶液中的部分氢离子，还有更多的氢离子未电离，即醋酸溶液中的氢离子的总量大于硫酸和盐酸，故和足量的锌反应是，生成的氢气的量：醋酸＞H₂SO₄=HCl．
故答案为：H₂SO₄=HCl=醋酸；醋酸＞H₂SO₄=HCl；
（5）（1）Na₂CO₃在溶液中电离为钠离子和碳酸根：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-，而碳酸根在溶液中发生水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，水也能发生电离：H₂O?H⁺+OH^-，
故答案为：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-、CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、H₂O?H⁺+OH^-；
（2）根据物质在溶液中的行为可知溶液中的粒子种类有：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺，故答案为：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺；
（3）①根据物质在溶液中的行为可知，由于碳酸根在溶液中的水解分步进行，且以第一步为主，而溶液显碱性，故溶液中的c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
②根据溶液显电中性可知：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故答案为：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；
③由于碳酸根后来能部分转化为HCO₃^-和H₂CO₃，故根据物料守恒可知：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，故答案为：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]；
④由于在碳酸钠溶液中，所有的氢离子和氢氧根均来自于水的电离，且水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根浓度，故有：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺），故答案为：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺）．

点评 本题考查了弱电解质的电离和盐溶液中的三个守恒，会分析等物质的量浓度的不同酸时溶液 pH的相对大小，等pH时不同酸溶液的物质的量浓度相对大小，为易错点．