Question

16．常温下，有物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的下列溶液：①NaHSO₄溶液；②NaHCO₃溶液；③H₂SO₄溶液；④Na₂CO₃⑤NaOH溶液．
（1）若上述五种溶液的体积均为10mL，加水稀释至100mL后，溶液pH=12的是NaOH（填溶质的化学式，下同），溶液pH＜2的是H₂SO₄．
（2）取其中两种溶液等体积混合，充分反应后混合溶液呈中性，则这两种溶液是NaHSO₄、NaOH．
（3）①、②、③、④四种溶液中，由水电离出的c（H⁺）由大到小的顺序为④②①③（填序号）．
（4）取V₁mL溶液③和V₂mL溶液⑤充分混合，混合后溶液的pH=2，则V₁：V₂=$\frac{19}{11}$．

Answer 1

分析 ①NaHSO₄为强酸酸式盐、②NaHCO₃为弱酸强碱盐、③H₂SO₄为强酸、④Na₂CO₃为弱酸强碱盐、⑤NaOH为强碱．
（1）稀释10倍，PH=12，原溶液的PH=13；溶液pH＜2的是
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液PH=1和0.1mol•L^-1的NaOH溶液混合溶液呈中性；
（3）根据酸对水的电离起抑制作用，能水解的盐对水的电离起到促进作用，不水解的盐对水的电离无影响，水的电力程度越大，电离出的氢离子或是氢氧根离子浓度越大；
（4）混合后溶液的pH=2，溶液呈酸性，根据c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$计算．

解答 解：（1）pH=-lgc（H⁺），0.1mol•L^-1的下列溶液：①NaHSO₄溶液PH=1；②碳酸氢钠是强碱弱酸盐，碳酸氢根离子水解导致溶液呈碱性，所以溶液的PH＞7，但水解程度较小，不可能完全水解，所以溶液的pH＜13；③H₂SO₄溶液PH=1-lg2；④Na₂CO₃存在两步水解，NaHCO₃只有一步水解，Na₂CO₃的PH大于NaHCO₃，⑤NaOH溶液PH=13，体积均为10mL，加水稀释至100mL后，碱PH应减小1个单位，酸PH应增大1个单位，稀释后：①NaHSO₄溶液PH=2；②NaHCO₃溶液12＜pH＜13；③H₂SO₄溶液PH=2-lg2＜2；④Na₂CO₃的PH大于NaHCO₃，⑤NaOH溶液pH=13，所以溶液pH=12的是⑤NaOH溶液，溶液pH＜2的是③H₂SO₄溶液，
故答案为：NaOH；H₂SO₄；
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液c（H⁺）=0.1mol•L^-1，0.1mol•L^-1的NaOH溶液c（OH^-）=0.1mol•L^-1，等体积混合，n（H⁺）=n（OH^-）呈中性，
故答案为：NaHSO₄、NaOH；
（3）H₂SO₄溶液、NaHSO₄都是强电解质，能完全电离出氢离子，显示强酸性，对水的电离抑制程度最大，且硫酸电离出的氢离子是NaHSO₄的两倍，故由水电离出的氢离子浓度最小的是H₂SO₄溶液；其次为NaHSO₄，
NaHCO₃和Na₂CO₃都是能水解的盐，对水的电离起到促进的作用，碳酸钠中碳酸根的水解程度大于碳酸氢钠中碳酸氢根离子的水解程度，所以碳酸钠对水的电离起到的促进作用大，由水电离出的氢氧根浓度是碳酸钠大于碳酸氢钠，综上由水电离出的氢离子浓度由大到小的顺序是④②①③，
故答案为：④②①③；
（4）H₂SO₄是二元强酸，0.1mol/L的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=0.2mol/L，V₁mL溶液中n（H⁺）=0.2V₁×10^-3mol，V₂mL0.1mol/L NaOH溶液n（OH^-）=0.1V₂×10^-3mol，混合时酸过量，pH=2，c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$=$\frac{0.2{V}_{1}×1{0}^{-3}mol-0.1{V}_{2}×1{0}^{-3}mol}{（{V}_{1}+{V}_{2}）×1{0}^{-3}}$=0.01mol/L，$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{19}{11}$，
故答案为：$\frac{19}{11}$．

点评 本题考查了pH的简单计算，明确氢离子与氢氧根离子浓度的关系是解本题的关键，注意强酸弱碱盐和强碱弱酸盐水解较微弱，为易错点，题目难度中等．