Question

2．A、B、C、D、E五种溶液分别是HCl、CH₃COOH、NaOH、NH₃•H₂O、Na₂CO₃溶液中的一种．常温下进行下列实验：
①将1L pH=9的A溶液分别与xL 0.001mol/L B溶液、yL 0.001mol/L D溶液充分反应后溶液呈中性，x、y大小关系为：y＜x；
②浓度均为0.1mol/L C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
③浓度均为0.1mol/L A和E溶液的pH：A＜E．
回答下列问题：
（1）D是HCl溶液（填化学式）；
（2）写出A与足量B溶液反应的离子方程式2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（3）将等体积、等物质的量浓度的D、E分别与足量的铝粉反应，产生H₂的物质的量之比为1：3；
（4）将等体积、等物质的量浓度的B和C混合后，所得溶液的pH约为7，原因是醋酸根离子的水解程度与铵根离子的水解程度相当；
（5）室温时在一定体积0.4mol/L的E溶液中，加入一定体积的0.1mol/L的D溶液时，混合溶液pH=13，若混合后溶液的体积变化忽略不计，则D、E溶液的体积之比是3：2．

Answer 1

分析 A的pH大于7，说明呈碱性，根据①确定B、D为HCl和CH₃COOH两种酸，根据同浓度时B的用量大说明B是弱酸即为CH₃COOH，则D为HCl；
C和D溶液等体积混合后，溶液呈酸性，则生成的盐是强酸弱碱盐，根据②确定C是弱碱即为NH₃•H₂O，浓度均为0.1 mol/L的C和D溶液等体积混合后，溶液呈酸性，因氯化铵水解呈酸性；
相同浓度时，强碱的碱性大于盐的碱性，根据③确定A、E分别是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH说明E是强碱NaOH，A是Na₂CO₃，
据此分析．

解答 解：A的pH大于7，说明呈碱性，根据①确定B、D为HCl和CH₃COOH两种酸，根据同浓度时B的用量大说明B是弱酸即为CH₃COOH，则D为HCl；
C和D溶液等体积混合后，溶液呈酸性，则生成的盐是强酸弱碱盐，根据②确定C是弱碱即为NH₃•H₂O，浓度均为0.1 mol/L的C和D溶液等体积混合后，溶液呈酸性，因氯化铵水解呈酸性；
相同浓度时，强碱的碱性大于盐的碱性，根据③确定A、E分别是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH说明E是强碱NaOH，A是Na₂CO₃，
（1）通过以上分析知，D是HCl溶液，故答案为：HCl；
（2）醋酸和碳酸钠反应离子方程式为：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O，故答案为：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（3）D为盐酸，E是氢氧化钠，等物质的量的D、E分别与足量的铝粉反应，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，根据方程式知，等物质的量的盐酸和氢氧化钠分别与足量铝反应产生H₂的物质的量之比为1：3，
故答案为：1：3；
（4）B为醋酸，C是氨水，将等体积、等物质的量浓度的B和C混合后二者恰好反应生成醋酸铵，所得溶液的pH约为7，原因是醋酸根离子的水解程度与铵根离子的水解程度相当，
故答案为：醋酸根离子的水解程度与铵根离子的水解程度相当；
（5）室温时在一定体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液中，加入一定体积的0.1mol/L的盐酸溶液时，混合溶液pH=13，pH=13则混合溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，
设氢氧化钠的体积是x，盐酸的体积是y，
混合溶液中氢氧根离子浓度=$\frac{0.4×x-0.1×y}{x+y}$mol/L=0.1mol/L，
y：x=3：2，
所以盐酸和氢氧化钠的体积之比=3：2，
故答案为：3：2．

点评 本题考查了强酸、弱酸、强碱、弱碱的相关知识以及盐类水解、pH计算等等，题目难度不大，注意分析盐类水解中的越弱越水解原理．