Question

13．A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH₃•H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种．常温下进行下列实验：
①将1L pH=3的A溶液分别与0.001mol•L^-1x L B溶液、0.001mol•L^-1y L D溶液充分反应至中性，x、y大小关系为：y＜x；
②浓度均为0.1mol•L^-1A和E溶液，pH：A＜E；
③浓度均为0.1mol•L^-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
回答下列问题：
（1）D是NaOH溶液．
（2）用水稀释0.1mol•L^-1B时，溶液中随着水量的增加而减小的是①② （填写序号）
①c（B）/c（OH^-）；                         ②c（OH^-）/c（H⁺）；
③c（H⁺）和c（OH^-）的乘积                   ④OH^-的物质的量
（3）OH^-浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是③④（填写序号）
①反应所需要的时间E＞A          ②开始反应时的速率A＞E
③参加反应的锌粉物质的量A=E    ④反应过程的平均速率 E＞A
⑤E溶液里有锌粉剩余
（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如下图中的④曲线（填写序号）．
（5）室温下，向0.01mol•L^-1C溶液中滴加0.01mol•L^-1D溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

Answer 1

分析 五种物质中NaOH、NH₃•H₂O显碱性，CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄均显酸性，A的溶液呈酸性，能与B、D反应，则A为的CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种，B、D分别为NaOH、NH₃•H₂O中的一种．A等量的B或D反应呈中性时消耗B溶液体积小于D溶液体积，则D为NaOH、B为NH₃•H₂O．浓度均为0.1mol•L^-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性，则C为NH₄HSO₄；浓度均为0.1mol•L^-1A和E溶液，pH：A＜E，则A为HCl，E为CH₃COOH．

解答 解：（1）五种物质中NaOH、NH₃•H₂O显碱性，CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄均显酸性，A的溶液呈酸性，能与B、D反应，则A为的CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种，B、D分别为NaOH、NH₃•H₂O中的一种．A等量的B或D反应呈中性时消耗B溶液体积小于D溶液体积，则D为NaOH、B为NH₃•H₂O．浓度均为0.1mol•L^-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性，则C为NH₄HSO₄；浓度均为0.1mol•L^-1A和E溶液，pH：A＜E，则A为HCl，E为CH₃COOH，
故答案为：NaOH；
（2）①．B溶液为氨水溶液，由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促进电离，则n（NH₃•H₂O）减少，n（OH^-）增大，则$\frac{c（B）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$减小，故①正确；
②．由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促进电离，则n（NH₃•H₂O）减少，n（OH^-）增大，c（NH₃•H₂O）、c（OH^-）都减小，c（H⁺）减小，则$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$减小，故②正确；
③．因加水稀释时，温度不变，则c（H⁺）和c（OH^-）的乘积不变，故③错误；
④．由NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促进电离，OH^-的物质的量增大，故④错误；
故答案为：①②；
（3）c（OH^-）和体积均相等的两份溶液A和E，A为HCl，E为CH₃COOH，醋酸是弱电解质存在电离平衡，所以醋酸溶液浓度大于盐酸浓度，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出的氢气的质量相同，则HCl反应后剩余锌．
①随反应进行氢离子浓度减小，但醋酸会继续电离出氢离子，反应速率较快，反应所需要的时间醋酸短：E＜A，故①错误；
②开始氢离子浓度相同，反应时的速率相同：A=E，故②错误；
③生成氢气相同，结合电子守恒，参加反应的锌粉的物质的量：A=E，故③正确；
④反应过程的平均速率，醋酸大于盐酸：E＞A，故④正确；
⑤最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出的氢气的质量相同，只有强酸盐酸反应后剩余锌，A溶液中有锌粉剩余，故⑤错误，
故答案为：③④；
（4）等体积、等物质的量浓度B和C混合后得到（NH₄）₂SO₄溶液，NH₄⁺水解溶液显酸性，PH＜7，①②错误；加热水解平衡向右移动，c（H⁺）增大，酸性增强，PH减小，③错误、④正确，
故答案为：④；
（5）常温下，向0.01mol/L C（NH₄HSO₄）溶液中滴加0.01mol/L D（NaOH）溶液至中性，NH₄HSO₄中滴入NaOH溶液，NaOH首先与NH₄HSO₄电离出的H⁺作用，因为H⁺结合OH^-的能力比NH₄⁺结合OH^-的能量强（原因是产物H₂O比NH₃•H₂O更难电离）．当加入等物质的量的NaOH时，正好将H⁺中和，此时c（Na⁺）=c（SO₄^2-），但此时溶液中还有NH₄⁺，NH₄⁺水解使溶液呈酸性，因此要使溶液呈中性，则还需继续滴入NaOH，当然到中性时c（OH^-）=c（H⁺），c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（NH₄⁺）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

点评 本题考查无机物推断、弱电解质电离、盐类水解、离子浓度大小比较等，关键是推断物质，水对学生综合能力的考查．