Question

13．在常温下，某水溶液M中．
（1）若M中存在的离子只有：Na$_{\;}^+$、CH₃COO^-、H$_{\;}^+$、OH^-，下列关系合理的是①②④．
①c（Na$_{\;}^+$）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H$_{\;}^+$）
②c（Na$_{\;}^+$）＞c（OH^-）＞c（CH₃COO^-）＞c（H$_{\;}^+$）
③c（H$_{\;}^+$）＞c（OH^-）＞c（Na$_{\;}^+$）＞c（CH₃COO^-）
④c（Na$_{\;}^+$）=c（CH₃COO^-）且c（OH^-）=c（H$_{\;}^+$）
（2）若M由两种相同物质的量浓度的溶液混合而成，其中只存在OH^-、H$_{\;}^+$、NH$_4^+$、Cl^-四种离子，且c（NH$_4^+$）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H$_{\;}^+$），这两种溶液的溶质是NH₄Cl和NH₃（或NH₄Cl和NH₃•H₂O）．
（3）若M为0.01mol/L的氨水，向其中加入等体积pH=2的盐酸（忽略溶液体积变化），所得混合液中：c（NH$_4^+$）+c（H$_{\;}^+$）-c（OH^-）=0.005mol/L．
（4）若M为20mL稀硫酸和盐酸的混合液，向该混合酸溶液中逐滴加入pH=13的Ba（OH）₂溶液，生成BaSO₄的量如图所示，当加入60mL Ba（OH）₂溶液时，C点溶液的pH=7（忽略溶液体积变化），试计算：
①最初混合酸溶液中c（H₂SO₄）=0.05mol/L；c（HCl）=0.20mol/L．
②B点溶液的pH=1.48（精确到0.01；可能用到的数据：1g2=0.30、1g3=0.48）．

Answer 1

分析 （1）含有Na⁺、CH₃COO^-、H⁺、OH^-，的溶液可能为醋酸钠溶液、可能为醋酸钠和醋酸的混合液、可能为醋酸钠和氢氧化钠的混合液；
（2）M由两种相同物质的量浓度的溶液混合而成，其中只存在OH^-、H⁺、NH₄⁺、Cl^-四种离子，溶液可能为氯化铵和氨水或氯化铵和盐酸，c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），则溶液为碱性，以此来分析；
（3）溶质为氯化铵，由电荷守恒来分析；
（4）①据Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O计算硫酸的物质的量浓度，再利用H⁺+OH^-═H₂O来计算盐酸的物质的量浓度；
②B点是反应滴入氢氧化钡溶液40ml，依据原溶液中氢离子知道了和滴入氢氧根离子物质的量计算得到剩余氢离子物质的量计算氢离子浓度，得到溶液PH．

解答 解：（1）①若溶液的溶质质量醋酸钠，由醋酸根离子水解显碱性可知，c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故①正确；
②若溶液为醋酸钠和NaOH的混合物，溶液显碱性，且NaOH的物质的量远大于醋酸钠的物质的量时存在c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺），故②正确；
③若存在c（H⁺）＞c（OH^-）＞c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-），不遵循电荷守恒，故③错误；    
④若为醋酸钠和醋酸的混合液，溶液为中性，则c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）且c（OH^-）=c（H⁺），故④正确；
故答案为：①②④；
（2）M由两种相同物质的量浓度的溶液混合而成，其中只存在OH^-、H⁺、NH₄⁺、Cl^-四种离子，溶液可能为氯化铵和氨水或氯化铵和盐酸，c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），则溶液NH₄Cl和NH₃（或NH₄Cl和NH₃•H₂O），故答案为：NH₄Cl和NH₃（或NH₄Cl和NH₃•H₂O）；
（3）M为0.01mol/L的氨水，向其中加入等体积pH=2的盐酸溶液生成0.005mol/LNH₄Cl溶液，则由电荷守恒可知c（NH₄⁺）+c（H⁺）-c（OH^-）=c（Cl^-）=0.005mol/L，
故答案为：0.005mol/L；
（4）①由Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，
        1         1       1
                  x       0.001mol
则c（H₂SO₄）=$\frac{0.001mol}{0.02L}$=0.05 mol/L，
加入60mL Ba（OH）₂溶液时，溶液的pH=7，设盐酸的浓度为y，则
0.06L×0.05mol/L×2=0.02L×0.05 mol/L×2+0.02L×y，
解得y=0.2mol/L，即c（HCl）=0.20 mol/L，
故答案为：0.05mol/L；0.20mol/L．
②B点滴入氢氧化钡溶液体积为40ml，
依据H⁺+OH^-=H₂O计算
n（OH^-）=0.05mol/L×0.04L×2=0.004mol
n（H⁺）=0.05mol/L×2×0.02L+0.20mol/L×0.02L=0.006mol
B点溶液中c（H⁺）=$\frac{0.006mol-0.004mol}{（0.02+0.04）L}$=$\frac{0.1}{3}$mol/L，
pH=-lg$\frac{0.1}{3}$=1.48，
故答案为：1.48．

点评 本题考查离子浓度大小的比较、水解、电离及有关化学反应方程式的计算，综合性较强，难度较大，注重对常考考点的考查．