题目内容

6.A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3•H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种.常温下进行下列实验:
①将1L pH=3的A溶液分别与0.00lmol•L-1 xLB溶液、0.00lmol•L-1 yLD溶液充分反应至中性,x、y大小关系为:y<x;
②浓度均为0.1mol•L-1A和E溶液,pH:A<E;
③浓度均为0.lmol•L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性.
回答下列问题:
(1)D是NaOH溶液,E是CH3COOH溶液.(填写化学式)
(2)用水稀释0.1mol•L-1B时,溶液中随着水量的增加而减小的是①②(填写序号)
①$\frac{c(B)}{c(O{H}^{-})}$②$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$③c(H+)和c(OH-)的乘积④OH-的物质的量
(3)常温下OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是③④(填写序号)
①反应所需要的时间E>A    ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E  ④反应过程的平均速率E>A
⑤E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度A和B混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如右图中的④曲线
(5)室温下,向0.0lmol•L-1C溶液中滴加0.0lmol•L-1D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)(填写序号)

分析 根据中和酸性物质A只有NaOH、NH3•H2O,物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH,B为NH3•H2O;根据浓度均为0.1mol•L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性,则C为NH4HSO4;根据浓度均为0.1mol•L-1A和E溶液,pH:A<E,则A为HCl,E为CH3COOH;
(1)根据以上分析判断,D为氢氧化钠、E为醋酸;
(2)①、B溶液为氨水溶液,由NH3•H2O?OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大;
②、由NH3•H2O?OH-+NH4+可知,加水促进电离;
③、Kw只与温度有关;
④、加水促进电离;
(3)①反应所需要的时间醋酸短;
②开始氢离子浓度相同,反应时的速率相同;
③生成氢气相同,结合电子守恒,参加反应的锌粉的物质的量;
④反应过程的平均速率,醋酸大于盐酸;
⑤依据⑤分析可知E溶液中有锌粉剩余;
(4)等体积、等物质的量浓度B和C混合后得到(NH4)2SO4溶液,NH4+水解溶液显酸性,PH<7;
(5)常温下,向0.01mol/L C(NH4HSO4)溶液中滴加0.01mol/L D(NaOH)溶液至中性,NH4HSO4中滴入NaOH溶液,NaOH首先与NH4HSO4电离出的H+作用,因为H+结合OH-的能力比NH4+结合OH-的能量强(原因是产物H2O比NH3•H2O更难电离).当加入等摩尔的NaOH时,正好将H+中和,此时c(Na+)=c(SO42-),但此时溶液中还有NH4+,NH4+水解使溶液呈酸性,因此要使溶液呈中性,则还需继续滴入NaOH,当然到中性时c(OH-)=c(H+).

解答 解:(1)中和酸性物质A只有NaOH、NH3•H2O,物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH,E为CH3COOH,故答案为:NaOH;CH3COOH;
(2)①由NH3•H2O?OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,则$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{n(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}{n(O{H}^{-})}$减小,故①错误;
②由NH3•H2O?OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,c(NH3•H2O)、c(OH-)都减小,c(H+)减小,则$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$减小,故②正确;
③因加水稀释时,温度不变,则c(H+)和c(OH-)的乘积不变,故③错误;
④由NH3•H2O?OH-+NH4+可知,加水促进电离,OH-的物质的量增大,故④错误;
故答案为:①②;
(3)①根据酸能与锌反应得到氢气,随着反应的进行,CH3COOH不断电离出H+,反应速率比盐酸中快,产生的氢气一样多,反应所需要的时间HCl>CH3COOH,故①错误;
②根据酸能与锌反应得到氢气,开始溶液中c(H+)相等,反应时的速率HCl=CH3COOH,故②错误;
③根据酸能与锌反应得到氢气,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,说明盐酸中锌剩余,CH3COOH中锌完全反应,参加反应的锌的物质的量相等,故③正确;
④根据酸能与锌反应得到氢气,随着反应的进行,CH3COOH不断电离出H+,反应速率比盐酸中快,故④正确;
⑤根据酸能与锌反应得到氢气,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,说明盐酸中锌剩余,CH3COOH中锌完全反应,参加反应的锌的物质的量相等,故⑤错误;
故答案为:③④;
(4)等体积、等物质的量浓度NH3•H2O和与NH4HSO4混合后溶液发生反应:NH3•H2O+NH4HSO4=(NH4)2SO4+H2O,NH4)2SO4要发生水解:NH4++H2O?NH3•H2O+H+,溶液呈酸性,加热水解平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,故答案为:④;
(5)NH4HSO4中滴入NaOH溶液,NaOH首先与NH4HSO4电离出的H+作用,因为H+结合OH-的能力比NH4+结合OH-的能量强(原因是产物H2O比NH3•H2O更难电离).当加入等摩尔的NaOH时,正好将H+中和,此时c(Na+)=c(SO42-),但此时溶液中还有NH4+,NH4+水解使溶液呈酸性,因此要使溶液呈中性,则还需继续滴入NaOH,当然到中性时c(OH-)=c(H+),c(Na+)>c(SO42- )>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+),;
故答案为:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+).

点评 本题考查电解质溶液之间的反应,涉及到强电解质、弱电解质的电离、盐类的水解及溶液的pH值、离子浓度大小的比较等知识,题目难度中等.

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