Question

11．根据下列化合物：①NaOH，②H₂SO₄，③CH₃COOH，④NaCl，⑤CH₃COONa，⑥NH₄Cl，⑦CH₃COONH₄，⑧NH₄HSO₄，⑨NH₃•H₂O，⑩CuSO₄ 请回答下列问题：
（1）CuSO₄水解的离子方程式为Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；NH₄Cl溶液中离子浓度大小顺序为c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）常温下，pH=11的CH₃COONa溶液中，水电离出来的c（OH^-）=10^-3 mol•L^-1；在pH=3的CH₃COOH 溶液中，水电离出来的c（H⁺）=10^-11 mol•L^-1；
（3）已知水存在如下平衡：H₂O+H₂O?H₃O⁺+OH^-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，选择的下列方法是D．
A．向水中加入NaHSO₄固体                   
B．向水中加NaHCO₃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
（4）若浓度均为0.1mol•L^-1、等体积的NaOH和NH₃•H₂O分别加水稀释m倍、n倍，稀释后两种溶液的pH都变成9，则 m＞ n （填“＜”、“＞”或“=”）．
（5）物质的量浓度相同的①、②、③、④、⑤、⑥六种稀溶液，按pH由大到小的顺序为（填序号①＞⑤＞④＞⑥＞③＞②．
（6）已知t℃时，K_w=1×10^-12，在该温度时将pH=9的NaOH溶液a L与pH=2的H₂SO₄溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=3，则a：b=9：2．
（7）设计一个实验证明醋酸是弱酸测定0.1 mol•L^-1的稀醋酸溶液的PH，如PH大于1，说明醋酸没完全电离，是弱酸，否则为强酸．

Answer 1

分析 （1）铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子；NH₄Cl为强酸弱碱盐，NH₄⁺水解导致溶液呈酸性，根据电荷守恒判断离子浓度大小；
（2）CH₃COONa溶液中，醋酸根水解，促进水的电离，所以溶液中水电离出的氢氧根离子就是溶液中的氢氧根离子，CH₃COOH溶液中，水电离受到抑制，水电离出来的氢离子等于溶液中的氢氧根离子，据此计算；
（3）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，如果溶液呈酸性，说明加入的物质和氢氧根离子反应，导致溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度而使溶液呈酸性；
（4）一水合氨为弱电解质，不能完全电离，加水，会促进弱电解质的电离，若稀释后溶液pH相等，则氢氧化钠稀释体积小于一水合氨；
（5）根据溶液的酸碱性以及利用盐类的水解程度比较浓度相同的溶液的pH大小；
（6）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，水的离子积常数增大，在t℃时将pH=11的NaOH溶液中，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，若所得混合溶液的pH=2，则混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01mol/L，据此计算a、b之比；
（7）醋酸是弱电解质，不能完全电离，可以测一定浓度算的pH．

解答 解：（1）硫酸铜中铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子，水解方程式为Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，NH₄Cl为强酸弱碱盐，NH₄⁺水解导致溶液呈酸性，即c（OH^-）＜c（H⁺），根据电荷守恒得c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），所以离子浓度大小顺序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）pH=11的CH₃COONa溶液中，醋酸根水解，促进水的电离，所以溶液中水电离出的氢氧根离子就是溶液中的氢氧根离子，水电离出来的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3mol/L，在pH=3的CH₃COOH溶液中，水电离受到抑制，水电离出来的氢离子等于溶液中的氢氧根离子，水电离出来的c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$mol/L=10^-11mol/L，
故答案为：10^-3 mol•L^-1；10^-11 mol•L^-1；
（3）A．向水中加入NaHSO₄，NaHSO₄电离出氢离子，抑制水电离，平衡逆向移动，导致溶液中C（H⁺）＞C（OH^-），溶液呈酸性，故错误；
B．向水中加入碳酸氢钠，能水解，碳酸氢根离子可以和氢离子结合，从而促进水电离，导致溶液中C（OH^-）＞C（H⁺），溶液呈碱性，故错误；
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（NH₄）₂SO₄，（NH₄）₂SO₄是强酸弱碱盐能水解，铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨，从而促进水电离，导致溶液中C（OH^-）＜C（H⁺），溶液呈酸性，故正确；
故选D； 
（4）氨水为弱电解质，不能完全电离，若浓度均为0.1mol•L^-1、等体积的NaOH和NH₃•H₂O分别加水稀释n倍、m倍、，溶液的pH相同，即溶液中氢氧根离子浓度相等，则氢氧化钠溶液稀释的倍数小于氨水，即m＞n，
故答案为：＞；
（5）①NaOH是强碱，②H₂SO₄是强酸，③CH₃COOH是弱酸，④NaCl显示中性，⑤CH₃COONa显示碱性，⑥NH₄Cl水解显示酸性，所以pH由大到小的顺序是：①＞⑤＞④＞⑥＞③＞②，故答案为：①＞⑤＞④＞⑥＞③＞②；
（6）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，水的离子积常数增大，所以t℃＞25℃，在t℃时将pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，若所得混合溶液的pH=2，则混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01mol/L，a：b=9：2，
故答案为：9：2；
（7）醋酸是弱电解质，不能完全电离，可以测定0.1 mol•L^-1的稀醋酸溶液的PH，如PH大于1，说明醋酸没完全电离，是弱酸，否则为强酸，
故答案为：测定0.1 mol•L^-1的稀醋酸溶液的PH，如PH大于1，说明醋酸没完全电离，是弱酸，否则为强酸．

点评 本题考查了溶液中离子浓度的计算、盐的水解原理的应用、弱电解质的电离等方面的知识，题目难度较大．