Question

（1）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，请回答下列问题：
①混合后溶液的pH=8的原因（用离子方程式表示）：

 

．
②水电离出的c（H⁺）：混合溶液

 

0.1mol?L^-1NaOH溶液（填＜、＞、=）．
③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＜、＞、=）；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）
a．NH₄HCO₃    b．NH₄A    c．（NH₄）₂CO₃ d．NH₄Cl
（2）难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡．在常温下，溶液里各种离子的浓度以它们化学计量数为次方的乘积叫溶度积常数（Ksp）． 例如：Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-，Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²=2×10^-20．当溶液中各种离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解．
①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，应调整溶液的pH＞5，原因是（用数据说明）

 

；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀较为完全（即使Cu²⁺ 浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH≥多少？写出计算过程：

 

．

Answer 1

分析：（1）①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，溶液呈碱性说明HA为弱酸，生成的盐NaA为强碱弱酸盐，溶液中水解显碱性；
②生成的盐NaA为强碱弱酸盐，溶液中水解显碱性，促进水的电离，氢氧化钠溶液抑制水的电离；
③已知NH₄A溶液为中性，说明A^-离子水解程度和NH₄⁺离子水解程度相同或相近，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液的pH大于7，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依据盐溶液中离子对铵根离子水解程度的影响分析判断，
a．NH₄HCO₃ 溶液中碳酸氢根离子水解程度大于铵根，溶液呈碱性；
b．NH₄A 依据题意可知溶液呈中性；
c．（NH₄）₂CO₃ 溶液碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，溶液呈碱性；
d．NH₄Cl溶液中铵根离子水解呈酸性；
（2）①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，应调整溶液的pH＞5，依据溶液PH结合离子积常数计算氢氧根离子浓度，根据溶度积常数概念计算溶度积结合Ksp分析判断；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀较为完全（即使Cu²⁺ 浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液氢氧根离子浓度结合溶度积常数计算得到，依据PH概念计算．

解答：解：①因NaOH是强碱，HA与NaOH恰好完全反应得NaA溶液且pH=8，说明NaA为强碱弱酸盐，A^-水解而使溶液呈弱碱性：A^-+H₂O?HA+OH^-，故答案为：A^-+H₂O?HA+OH^-；
②生成的盐NaA为强碱弱酸盐，A^-离子水解，NaA促进水的电离，而NaOH是强碱抑制水的电离，故混合溶液中由水电离出的c（H⁺）大，故答案为：＞；
③根据NH₄A溶液为中性，说明NH₃?H₂O的碱性和HA的酸性强弱相当，它们的电离平衡常数相等，而将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA的酸性强于H₂CO₃，故（NH₄）₂CO₃溶液呈碱性，即pH＞7．HCO₃^-水解程度小于CO₃^2-，故NH₄HCO₃ 的碱性小于（NH₄）₂CO₃，NH₄A溶液为中性，NH₄Cl水解呈酸性，故按pH由大到小的顺序排列为c＞a＞b＞d，
故答案为：＞；c＞a＞b＞d；
（2）①pH=5时，c（OH^-）=

10-14

10-5

=10^-9mol/L，则c（Cu²⁺）×c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，刚好达到Cu（OH）₂的溶度积，所以开始出现沉淀，
故答案为：pH=5时c（OH^-）=10^-14/10^-5=10^-9（mol/L），则c（Cu²⁺） c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，刚好达到Cu（OH）₂的溶度积，所以开始出现沉淀；
②要使Cu²⁺ 浓度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
则c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此时溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6，溶液pH≥6，
故答案为：要使Cu²⁺ 浓度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
则c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此时溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6．

点评：本题考查了酸碱中和反应，盐类水解的分析应用，沉淀溶解平衡和溶度积常数的计算分析应用是解题关键，掌握基础是解题关键，题目难度中等．