Question

运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注．请回答下列问题：
（1）已知水存在如下平衡：H₂O?H⁺+OH^-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显碱性，选择方法是

B

．
A．向水中加入NaHSO₄固体                       B．向水中加Na₂CO₃固体
C．加热至100℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol?L^-1]D．向水中加入NH₄Cl固体
（2）常温下，浓度均为0.1mol?L^-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表；

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力最强的是

CO₃^2-

，根据表中数据，浓度均为0.01mol?L^-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是

C

（填编号）．
A．HCN    B．HClO    C．CH₃COOH    D．H₂CO₃
（3）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯．当400mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

C（Na⁺）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（HCO₃^-）＞C（H⁺）

．
（4）实验室中采用惰性电极模拟工业上电解饱和食盐水的过程：
①写出C₁电极上发生反应的电极反应式

2Cl^--2e^-═Cl₂↑

．
②当C₂电极上产生112mL（标准状况）气体时（假设气体完全逸出，溶液体积不变），烧杯中溶液的pH=

13

．（Kw=10^-14）

Answer 1

分析：（1）使水的电离平衡向右移动的方法有：升高温度、加入含有弱根离子的盐等，如果溶液呈碱性，说明加入的物质和氢离子反应，导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性；
（2）越容易水解的盐，越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大；
（3）根据盐类的水解和电荷守恒来分析，注意盐类的水解是微弱的；
（4）①电解饱和的氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气；
②阴极上氢离子放电生成氢气，根据原子守恒结合氢离子和氢氧根离子的关系计算氢氧根离子浓度，再根据水的离子积常数计算溶液中氢离子浓度，从而得出溶液的pH．

解答：解：（1）A．向水中加入NaHSO₄固体，硫酸氢钠溶解后电离出氢离子，抑制水电离，且溶液中C（H⁺）＞C（OH^-），溶液呈酸性，故错误；                       
B．向水中加Na₂CO₃固体，碳酸钠是强碱弱酸盐能水解，碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子，从而促进水电离，导致溶液中C（OH^-）＞C（H⁺），溶液呈碱性，故正确；
C．水的电离是吸热反应，加热至100℃，促进水电离，溶液C（OH^-）=C（H⁺），溶液呈中性，故错误；
D．向水中加入NH₄Cl固体，氯化铵水解，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，从而促进水电离，导致溶液中C（H⁺）＞C（OH^-），溶液呈酸性，故错误；
故选B；
（2）越容易水解的盐，越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，所以最易水解的盐是碳酸钠，所以最容易结合氢离子的阴离子是CO₃^2-；浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四种酸的酸性大小顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH变化最大的是醋酸，故选C；
故答案为：CO₃^2-；C；
（3）400mL 1mol?L^-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.4L=0.4mol，标准状况下4.48LCO₂的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，所以氢氧化钠和二氧化碳反应方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，溶液中碳酸根离子水解而使溶液呈碱性，即C（OH^-）＞C（H⁺），溶液中氢氧根离子有两个来源，一个是碳酸根离子水解，一个是碳酸氢根离子水解，碳酸氢根离子只是碳酸根离子水解，所以C（OH^-）＞C（HCO₃^-），碳酸根离子水解程度大于水电离出氢离子程度，所以溶液中C（HCO₃^-）＞C（H⁺），
故溶液中各离子浓度大小顺序是C（Na⁺）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（HCO₃^-）＞C（H⁺）；
故答案为：C（Na⁺）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（HCO₃^-）＞C（H⁺）；
（4）①根据图片知，C₁电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
②C₂电极上氢离子放电生成氢气，氢气的物质的量=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，
H₂----------2H⁺--------2OH^-
1mol       2mol       2mol
0.005mol   0.01mol    0.01mol
所以溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，则溶液中氢离子浓度=

10-14

0.1

mol/L=10^-13mol/L，所以溶液的pH=13，
故答案为：13．

点评：本题考查了离子浓度大小的比较、溶液pH的计算等知识点，离子浓度大小的比较是学习的难点，一般利用电荷守恒、物料守恒和质子守恒来分析解答．