Question

19．已知25℃时，CH₃COONH₄溶液呈中性．
Ⅰ．将0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液与0.1mol•L^-1的NaOH溶液等体积混合（混合溶液的体积变化忽略不计），测得混合溶液的pH=9．回答下列问题：
（1）用离子方程式表示混合溶液的pH=9的原因CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．
（2）混合后溶液中c（CH₃COOH）=（1×10^-5-1×10^-9）  mol•L^-1（填写精确值）．
（3）相同温度相同浓度的下列四种溶液：①（NH₄）₂CO₃　②CH₃COONH₄　③（NH₄）₂SO₄　④NH₄Cl，pH由大到小的排列顺序为①②④③（填序号）．
Ⅱ．Mg（OH）₂沉淀可溶解于NH₄Cl溶液．同学对有关该反应的原理的解释如下：甲同学认为是NH₄Cl水解，溶液呈酸性，H⁺中和了Mg（OH）₂电离出的OH^-导致沉淀溶解；乙同学认为是NH₄⁺与Mg（OH）₂电离出的OH^-反应生成弱电解质NH₃•H₂O，导致沉淀溶解．
（4）丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列一种试剂来验证甲、乙两同学的观点，他选用的试剂是B
A．NH₄NO₃    B．CH₃COONH₄ C．Na₂CO₃    D．NH₃•H₂O
（5）丙同学选择该试剂的理由是：CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同学观点中条件，以此确认乙同学的观点是否正确．
（6）丙同学将所选试剂滴加到Mg（OH）₂悬浊液中，Mg（OH）₂溶解，由此可知：乙（填“甲”或“乙”）的解释更合理．Mg（OH）₂沉淀与NH₄Cl溶液反应的离子方程式为：Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O．
（7）现有Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀的混合物，若除去Mg（OH）₂得到纯净的Al（OH）₃，可用NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等铵盐均可）（填写所用试剂的化学式，试剂从本题涉及的试剂中选取，下同）；若除去Al（OH）₃得到纯净的Mg（OH）₂，可用NaOH溶液等．

Answer 1

分析 （1）等物质的量的醋酸和NaOH恰好完全反应生成醋酸钠，溶液呈碱性，说明醋酸是弱酸，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性；
（2）根据电荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），
根据物料守恒得c（Na⁺）=c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-），
所以得c（CH₃COOH）=c（OH^-）-c（H⁺）；
（3）CH₃COONH₄溶液呈中性，说明CH₃COO^-水解程度和NH₄⁺水解程度相同；CO₃^2-水解程度大于CH₃COO^-，所以①溶液呈碱性；
②溶液呈中性；
③④中NH₄⁺水解程度相同，两种溶液都呈酸性，但④中NH₄⁺浓度大，所以pH③＜④；
（4）为了证明Mg（OH）₂悬浊液与氯化铵溶液的反应原理，可加入醋酸铵溶液检验，因醋酸铵溶液呈中性，如甲同学的解释正确，则氢氧化镁不溶解，如氢氧化镁溶解，则乙同学的解释正确；
（5）CH₃COONH₄溶液呈中性；
（6）丙同学将所选试剂滴加到Mg（OH）₂悬浊液中，Mg（OH）₂溶解，说明氢氧化镁和铵根离子反应而使氢氧化镁溶解；
（7）通过以上分析知，氢氧化镁溶于铵盐，但氢氧化不溶于铵盐，可以用铵盐除去氢氧化镁；氢氧化铝能溶于强碱，但氢氧化镁不溶于强碱，所以可以用强碱溶液除去氢氧化铝．

解答 解：（1）等物质的量的醋酸和NaOH恰好完全反应生成醋酸钠，溶液呈碱性，说明醋酸是弱酸，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解方程式为CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，故答案为：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
（2）根据电荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），
根据物料守恒得c（Na⁺）=c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-），
所以得c（CH₃COOH）=c（OH^-）-c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L-10^-9mol/L=（1×10^-5-1×10^-9）mol/L，故答案为：（1×10^-5-1×10^-9）；
（3）CH₃COONH₄溶液呈中性，说明CH₃COO^-水解程度和NH₄⁺水解程度相同；CO₃^2-水解程度大于CH₃COO^-，所以①溶液呈碱性；
②溶液呈中性；
③④中NH₄⁺水解程度相同，两种溶液都呈酸性，但④中NH₄⁺浓度大，所以pH③＜④，
通过以上分析知，溶液pH大小顺序是①②④③，
故答案为：①②④③；
（4）硝酸铵和氯化铵相似，只有铵根离子的水解，而碳酸钠和氨水溶液都呈碱性，只有B符合，
故答案为：B；
（5）CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同学观点中条件，以此确认乙同学的观点是否正确，
故答案为：CH₃COONH₄溶液呈中性，不存在甲同学观点中条件，以此确认乙同学的观点是否正确；
（6）丙同学将所选试剂滴加到Mg（OH）₂悬浊液中，Mg（OH）₂溶解，说明氢氧化镁和铵根离子反应而使氢氧化镁溶解，离子方程式为Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O，故答案为：乙；Mg（OH）₂+2 NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃•H₂O；
（7）通过以上分析知，氢氧化镁溶于铵盐，但氢氧化不溶于铵盐，可以用铵盐除去氢氧化镁，如NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等铵盐均可）；氢氧化铝能溶于强碱，但氢氧化镁不溶于强碱，所以可以用强碱溶液除去氢氧化铝，如NaOH溶液等，
故答案为：NH₄NO₃（或CH₃COONH₄等铵盐均可）；NaOH溶液等．

点评 本题考查弱电解质的电离及盐类水解，为高频考点，试题侧重于考查学生的实验探究能力和分析能力，注意（3）题氯化铵和硫酸铵溶液pH大小比较方法，为易错点．