Question

A、B代表不同的物质，都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质，A的水溶液呈碱性、B的水溶液呈酸性，请找出A、B可能的两种组合．要求：相同浓度时，A₁溶液中水电离程度小于A₂溶液中水电离程度，B₁溶液中水电离程度小于B₂溶液中的水电程度．
（1）写出化学式：
A₁：______、A₂：______、B₁：______、B₂______
（2）相同温度下，当 A₁、B₁的物质的量浓度相等时，两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为______．
（3）写出0.1mol/L的A₂ 溶液中离子浓度的大小排列______．
（4）B₁溶液中水的电离程度小于B₂溶液中水的电离程度，原因是______．
（5）若B₁、B₂两溶液的pH=5，则两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据给出的元素：H、N、O、Na，其中由三种元素组成的强电解质，中学常见物质有：强碱（NaOH）、强酸（HNO₃）；盐：NaNO₃、NaNO₂、NH₄NO₃、NH₄NO₂等，A显碱性，只可能是NaOH和NaNO₂，B显酸性，可能是HNO₃和NH₄NO₃．强酸、强碱都抑制水的电离，而易水解的盐则促进水的电离；
（2）等浓度的氢氧根离子和氢离子对水的电离抑制程度是一样的；
（3）亚硝酸钠中的亚硝酸根离子会水解，导致溶液显示碱性；
（4）根据水的电离平衡的影响因素知识来回答；
（5）根据电离和水解原理计算水电离出的氢离子的物质的量浓度．
解答：解：（1）根据给出的元素：H、N、O、Na，其中由三种元素组成的强电解质，中学常见物质有：强碱（NaOH）、强酸（HNO₃）；盐：NaNO₃、NaNO₂、NH₄NO₃、NH₄NO₂等，A显碱性，只可能是NaOH和NaNO₂，B显酸性，可能是HNO₃和NH₄NO₃．强酸、强碱都抑制水的电离，而易水解的盐则促进水的电离．相同浓度时，A₁溶液中水的电离程度小于A₂溶液中水的电离程度，故A₁为NaOH，A₂为NaNO₂；相同浓度时，B₁溶液中水的电离程度小于B₂溶液中水的电离程度，故B₁为HNO₃，B₂为NH₄NO₃，
故答案为：NaOH；NaNO₂；HNO₃；NH₄NO₃；
（2）相同温度下，当氢氧化钠和硝酸的物质的量浓度相等时，两溶液中氢氧根离子和氢离子浓度相等，对水的电离抑制程度一样，所以水的电离程度一样的，即水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为1：1，故答案为：1：1；
（3）亚硝酸钠中的亚硝酸根离子会水解，所以c（Na⁺）＞c（NO₂^-），导致溶液显示碱性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），即c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）硝酸属于酸，对水的电离起抑制作用，硝酸铵属于盐，铵根能水解，对水的电离起到促进作用，所以硝酸溶液中水的电离程度小于硝酸铵溶液中水的电离程度，
故答案为：硝酸电离的氢离子抑制了水的电离，铵根离子存在促进了水的电离；
（5）硝酸和硝酸铵两溶液的pH=5，硝酸的氢离子是直接电离出的氢离子，则其中水电离出的氢离子浓度为10^-9mol/L，硝酸铵中的氢离子是水电离出的氢离子，其中水电离出的氢离子浓度为10^-5mol/L，所以则两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度1×10^-4：1（或1：10⁴），故答案为：（1×10^-4）：1（或1：10⁴）．
点评：本题考查弱电解质的电离平衡与影响因素等，难度中等，解题时注意理解水的电离程度变小是加入酸或者碱，因为抑制了水的电离，水的电离程度变大是加入了能水解的盐．