Question

8．常温下，如果取0.1mol•L^-1HA溶液与0.1mol•L^-1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8．
①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol•L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为10⁷：1；
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7（填“＜”、“＞”或“=”）；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为（填序号）c＞a＞b＞d．
a．NH₄HCO₃     b．NH₄A     c．（NH₄）₂CO₃     d．NH₄Cl．

Answer 1

分析 0.1mol•L^-1 HA溶液与0.1mol•L^-1 NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8，则说明HA是弱酸，含有弱根离子的盐促进水电离，
①根据盐溶液的pH计算水电离出的c（OH^-）．根据c（NaOH）及水的离子积常数计算水中氢离子浓度，溶液中氢离子浓度等于水电离出的c（OH^-），据此解答；
②根据题意知，HA的酸性比碳酸强，NH₄A溶液为中性，说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同，由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子，所以（NH₄）₂CO₃中溶液呈碱性；根据铵根离子的水解程度判断溶液酸碱性的大小，溶液浓度越稀，盐的水解程度越大．

解答 解：①盐溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$=10^-6 mol/L，0.1mol•L^-1NaOH溶液中c（H⁺）等于由水电离出的氢氧根离子浓度，即c（H⁺）=c_水电离（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10^-13 mol/L，所以混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol•L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比=10^-6 mol/L：10^-13 mol/L=10⁷：1，
故答案为：10⁷：1；
②将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH₄A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以（NH₄）₂CO₃中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7；
NH₄Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性；
NH₄A溶液中阴阳离子的水解程度相等，所以溶液呈中性，溶液的pH值大于氯化铵；
NH₄HCO₃溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度，溶液呈碱性；
（NH₄）₂CO₃溶液中碳酸根的水解程度更大，pH值最大，
则相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为：c＞a＞b＞d，
故答案为：＞；c＞a＞b＞d．

点评 本题考查溶液酸碱性的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，是对学生综合能力的考查，判断HA与碳酸酸性强弱是关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法．