Question

12．常温下有浓度均为0.5mol?L^-1的四种溶液：①碳酸钠溶液 ②碳酸氢钠溶液 ③盐酸 ④氨水．请根据题目要求回答下列问题：
（1）上述盐的溶液中pH最大的是①（填编号）．
（2）溶液②显碱（填“酸、碱或中”）性，原因是（用化学用语结合文字说明）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（3）取适量溶液④，加入少量氯化铵固体，此时溶液中的C（OH^-）/C（NH₃•H₂O）值减小（填“增大”或“减小”或“不变”）
（4）将①和③的溶液等体积混合后（假设所得溶液体积为两溶液体积之和），则　2C（CO₃^2-）+C（HCO₃^-）-C（H⁺）+C（OH^-）=0.5mol?L^-1（具体数据表示）．
（5）将③和④的溶液混合后所得溶液显中性，则混合前③的体积小于④的体积（填“大于、小于或等于”），此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为（C1^-）=c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．
（6）取10mL溶液③，加水稀释到500mL，则该溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠和碳酸氢钠都是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，弱酸根离子的水解程度越大，溶液中氢氧根离子浓度越大；
（2）碳酸氢根离子部分水解，溶液呈碱性；
（3）加入少量氯化铵固体，使NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆反应方向移动，c（OH^-）减小；
（4）根据混合液中的电荷守恒判断；
（5）等体积的③和④的溶液混合时溶液呈酸性，若要为中性，则加入的氨水体积稍大些，结合电荷守恒判断离子浓度大小；
（6）加水稀释到500 mL，溶液浓度为0.01mol•L^-1，溶液中的c（H⁺）=10^-2mol•L^-1，溶液中的c（OH^-）=10^-12 mol•L^-1，溶液中的OH^-就等于水电离出的OH^-，即该溶液中由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-12mol•L^-1．

解答 解：（1）上述盐溶液为碳酸钠和碳酸氢钠，二者都是强碱弱酸盐，水解呈碱性，由于碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，则碳酸钠溶液碱性强，
故答案为：①；
（2）碳酸氢钠溶液中，碳酸氢根离子发生水解反应：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈碱性，故答案为：碱；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）加入少量氯化铵固体，使NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆反应方向移动，c（OH^-）减小，c（NH₃•H₂O）增大，所以溶液中c（OH^-）/c（NH₃•H₂O）的值减小，
故答案为：减小；
（4）将①和③的溶液等体积混合后（假设所得溶液体积为两溶液体积之和），反应后溶质为0.5mol/L的碳酸氢钠，根据电荷守恒可知：2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）-c（H⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）=0.5mol/L，
故答案为：0.5mol/L；
（5）一水合氨弱碱，与盐酸等体积混合，铵根离子水解溶液呈酸性，若要满足反应后溶液为中性，则加入的盐酸少量、氨水过量，溶液中存在c（OH^-）=c（H⁺），根据电荷守恒可知：c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（C1^-）=c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：小于；c（C1^-）=c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（6）0.5mol•L^-1的盐酸加水稀释到500 mL，溶液浓度为：$\frac{0.5mol/L×0.01L}{0.5L}$=0.01mol•L^-1，溶液中的c（H⁺）=10^-2mol•L^-1，溶液中的c（OH^-）=10^-12 mol•L^-1，溶液中的OH^-就等于水电离出的OH^-，即该溶液中由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-12mol•L^-1，
故答案为：10^-12mol•L^-1．

点评 本体考查较为综合，涉及离子浓度的大小比较、盐类水解的应用，酸碱混合物的计算等，题目难度较大，注意掌握盐的水解原理及其影响因素，明确电荷守恒、物料守恒的含义及应用方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．