Question

4．请按要求回答下列问题：
（1）常温下，有浓度均为1mol•L^-1的下列4种溶液：①H₂SO₄溶液②NaHCO₃溶液  ③NH₄Cl溶液④NaOH溶液
这4种溶液pH由大到小的顺序是④②③①（均填序号）
（2）醋酸钠水解的离子方程式为CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．当升高温度时，C（OH^-）将增大（填“增大”“减小”“不变”）．
（3）常温下，若将等浓度氨水和盐酸溶液混合恰好呈中性，则混合前氨水的体积大于盐酸的体积（填“大于”、“小于”或“等于”之一）；若将pH=12氨水和pH=2盐酸溶液等体积混合，则混合后溶液的pH大于7（填“大于”、“小于”或“等于”之一）
（4）常温下pH=13的NaOH溶液 与pH=2的H₂SO₄溶液混合，所得溶液的pH=11，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为1：9．
（5）若将1体积0.04mol•L^-1HA溶液和1体积0.02mol•L^-1NaOH溶液混合，得到2体积混合溶液．若混合液显碱性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；则溶液中C（HA）+C（A^-）=0.02mol•L^-1．
（6）常温下，在某溶液中含Mg²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺三种离子的浓度均为0.01mol•L^-1．向其中加入固体醋酸钠后测得溶液的PH=9，以上三种金属离子中能生成沉淀的离子是Cd²⁺、Zn²⁺．
（K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11、K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17、K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14）

Answer 1

分析 （1）结合溶液的酸碱性判断溶液的pH大小；
（2）醋酸钠是强碱弱酸盐溶液显碱性是醋酸根离子水解的结果，升温促进水解；
（3）常温下，若将等浓度氨水和盐酸溶液混合恰好呈中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），结合溶液电荷守恒分析，若将pH=12氨水和pH=2盐酸溶液等体积混合，反应后一水合氨又电离出氢氧根离子，溶液显碱性；
（4）设出硫酸、氢氧化钠溶液的体积，pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-2mol/L，pH=13的NaOH溶液中c（OH^-）=10^-1mol/L，两溶液混合pH=11，即c（OH^-）=10^-3mol/L，再结合n=cV表示出n（H⁺）、n（OH^-），最后计算出二者体积之比；
（5）现将1体积0.04mol•L^-1 HA溶液和1体积0.02mol•L^-1 NaOH溶液混合，溶液中的溶质是等物质的量浓度的HA和NaA，若该混合液显碱性，则A^-水解程度大于HA的电离程度，结合物料守恒分析；
（6）根据离子的浓度和氢氧根离子浓度，计算出各种离子的离子积，然后根据K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11、K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17、K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14进行判断是否生成沉淀；

解答 解：（1）相同浓度的溶液中，①H₂SO₄溶液为酸性溶液，②NaHCO₃溶液中碳酸根离子部分水解，溶液显示弱碱性，③NH₄Cl溶液中铵离子部分水解，溶液显示弱酸性，④NaOH溶液为强碱溶液，所以这4种溶液pH由大到小的顺序为：④②③①，
故答案为：④②③①；
（2）醋酸钠是强碱弱酸盐溶液显碱性是醋酸根离子水解溶液显碱性，醋酸钠水解的离子方程式为：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，升温促进水解溶液中氢氧根离子浓度增大，
故答案为：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；增大；
（3）常温下，若将等浓度氨水和盐酸溶液混合恰好呈中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），结合溶液电荷守恒分析，c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则混合前氨水的体积大于盐酸的体积，若将pH=12氨水和pH=2盐酸溶液等体积混合，反应后一水合氨又电离出氢氧根离子，溶液显碱性，混合后溶液的pH大于7，
故答案为：大于；大于；
（4）设氢氧化钠溶液和硫酸溶液体积分别为V₁和V₂，则有混合后溶液中c（OH^-）=10^-3mol/L=$\frac{1{0}^{-1}mol/L×{V}_{1}-1{0}^{-2}mol/L×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$，V₁：V₂=1：9，
故答案为：1：9；
（5）现将1体积0.04mol•L^-1 HA溶液和1体积0.02mol•L^-1 NaOH溶液混合，溶液中的溶质是等物质的量浓度的HA和NaA，其物质的量浓度都是0.01mol/L，若该混合液显碱性，则A^-电离程度程度小于水解程度，溶液呈碱性，则c（H⁺）＜c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）=c（A^-）+c（OH^-），所以c（Na⁺）＞c（A^-），则溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），溶液中存在物料守恒：C（HA）+C（A^-）=0.02mol/L，
故答案为：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），0.02；
（6）溶液中氢氧根离子浓度是：[OH^-]=10^-5mol•L^-1，根据[M²⁺][OH^-]²=10^-12（mol•L^-1）³，
由于10^-12小于K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，没有氢氧化镁沉淀生成，
由于10^-12大于K_SP[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17，有氢氧化锌沉淀生成，
由于10^-12大于K_SP[Cd（OH）₂]=2.5×10^-14，有Cd（OH）₂沉淀生成，
故答案为：Cd²⁺、Zn²⁺；

点评 本题考查了盐类水解和弱电解质的电离、溶度积常数计算、电解质溶液中微粒大小、电荷守恒、物料守恒等，根据盐类水解平衡和弱电解质电离平衡确定混合溶液中存在的微粒，根据混合溶液的酸碱性结合电荷守恒确定溶液中离子浓度大小，题目难度中等．