Question

15．（1）室温下，在pH=12的NaCN溶液中，由水电离的c（OH^-）为10^-2 mol•L^-1．
（2）等体积的下列溶液中，阳离子的总物质的量最大的是①．（填序号）．
①0.2mol•L^-1的CuSO₄溶液      
②0.1mol•L^-1的Na₂CO₃
③0.2mol•L^-1  的KCl           
④0.1mol•L^-1的Na₂SO₄
（3）浓度为0.100mol•L^-1的下列各物质的溶液中，c（NH₄⁺）由大到小的顺序②①④③（填序号）．
①NH₄Cl ②NH₄HSO₄ ③NH₃•H₂O ④CH₃COONH₄
（4）水的电离平衡如图所示：
①若A点表示25℃时水的电离平衡状态，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到达B点．则此时水的离子积从10^-14增加到10^-12．
②100℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，
该强酸的pH值pH₁与强碱的pH值pH₂之间应满足的关系是pH_a+pH_b=13．
（5）将硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合，可观察到的现象是生成无色气体和絮状沉淀，写出该反应的离子方程式：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）依据溶液中CN^-水解结合氢离子显碱性，pH=12的NaCN溶液中氢离子浓度为10^-12mol/L，溶液中氢氧根离子浓度依据溶液中离子积常数计算得到；
（2）①溶液中铜离子水解时生成的氢离子是反应的铜离子的2倍；
②溶液中碳酸根离子水解需要氢离子，溶液中存在水的电离平衡，阳离子浓度大于2mol/L，但小于硫酸铜溶液中阳离子的物质的量；
③钾离子不水解；
④溶液中阳离子浓度接近2mol/L；
（3）氢离子抑制铵根离子水解，醋酸根离子促进铵根离子水解；
（4）①根据水的离子积的表达式及B点氢离子和氢氧根离子的浓度进行计算100℃时水的离子积；
②酸、碱都是强电解质，溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，结合水的离子积常数确定强酸的pH_a与强碱的pH_b之间应满足的关系；
（5）铝离子水解显酸性，碳酸氢根离子水解显碱性，混合后水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳．

解答 解：（1）室温下，在pH=12的NaCN溶液中，CN^-水解显碱性c（OH^-）=10^-2 mol/L，由水电离的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-2 mol/L，故答案为：10^-2；
（2）①溶液中铜离子水解时生成的氢离子是反应的铜离子的2倍，阳离子浓度大于2mol/L，
②溶液中碳酸根离子水解需要氢离子，溶液中存在水的电离平衡，阳离子浓度略大于2mol/L，但小于硫酸铜溶液中阳离子的物质的量；
③钾离子不水解，阳离子浓度接近2mol/L；
④溶液中阳离子浓度接近2mol/L，
所以阳离子物质的量最大的是①，
故选①；
（3）①NH₄Cl是强酸弱碱盐，铵根离子能水解但较弱；         
②NH₄HSO₄中氢离子抑制铵根离子水解；           
③NH₃•H₂O是弱电解质，电离程度较小；       
④CH₃COONH₄中醋酸根离子促进铵根离子水解，
所以铵根离子浓度大小顺序是：②①④③，
故答案为：②①④③；
（4）①根据图象可知，25℃时水的电离平衡常数Kw为10^-14，100℃时，B点c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6mol/L，所以100℃时水的离子积为：K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-6×10^-6=10^-12，
故答案为：10^-14；10^-12；
②100°C时，水的离子积为10^-12，混合溶液呈中性，说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量，所以10^-amol/L×10=10^b-12 mol/L×1，所以a+b=12+1=13，
故答案为：pH_a+pH_b=13；
（5）铝离子水解显酸性，碳酸氢根离子水解显碱性，混合后水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳；反应的离子方程式为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评 本题考查盐类水解的离子方程式的书写方法，理解盐类水解实质是解题关键，题目较简单．