Question

13．常温下，如果取0.1mol•L^-1 HA溶液与0.1mol•L^-1 NaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=8，试回答以下问题：
（1）混合溶液的pH=8的原因：A^-+H₂O?HA+OH^-（用离子方程式表示）．
（2）混合溶液中由水电离出的c（OH^-）＞（填“＞”、“＜”或“=”）0.1mol•L^-1 NaOH溶液中由水电离出的 c（OH^-）．
（3）求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（OH^-）-c（HA）=10^-8 mol•L^-1．
（4）已知NH₄A溶液为中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”）；将同温度下等浓度的四种盐溶液NH₄⁺按由大到小的顺序排列是CADB（填序号）．
A．NH₄HSO₄        B．NH₄A          C．（NH₄）₂SO₄        D．NH₄Cl．

Answer 1

分析 常温下，等物质的量的HA和NaOH恰好反应生成NaA，混合溶液呈碱性，说明NaA为强碱弱酸盐，
（1）弱酸根离子水解导致NaA溶液呈碱性；
（2）混合溶液中水电离出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$、NaOH溶液中由水电离出的c（OH^-）=c（H⁺）；
（3）溶液中存在质子守恒，根据质子守恒计算；
（4）NH₄A溶液为中性，说明HA电离程度和一水合氨电离程度相等，HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA酸性大于碳酸，据此判断（NH₄）₂CO₃溶液酸碱性；离子促进了铵根离子的水解，硫酸氢铵电离出的氢离子抑制了铵根离子水解，硫酸铵中铵根离子浓度最大，据此进行判断．

解答 解：常温下，等物质的量的HA和NaOH恰好反应生成NaA，混合溶液呈碱性，说明NaA为强碱弱酸盐，则HA为弱酸，
（1）A^-水解导致NaA溶液呈碱性，水解方程式为A^-+H₂O?HA+OH^-，
故答案为：A^-+H₂O?HA+OH^-；
（2）混合溶液中水电离出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$mol/L=10^-6mol/L、NaOH溶液中由水电离出的c（OH^-）=c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13mol/L，所以混合溶液中由水电离出的c（OH^-）＞0.1mol•L^-1 NaOH溶液中由水电离出的c（OH^-），
故答案为：
（3）根据质子守恒得：c（HA）+c（H⁺）=c（OH^-），则c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-8mol/L，
故答案为：10^-8；
（4）NH₄A溶液为中性，说明HA电离程度和一水合氨电离程度相等，HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA酸性大于碳酸，即HA电离程度大于碳酸，所以铵根离子水解程度小于弱酸根离子，溶液呈碱性，则pH＞7；
A．NH₄HSO₄溶液中，氢离子抑制了铵根离子的水解，则硫酸氢铵溶液中的铵根离子浓度大于氯化铵；
B．NH₄A溶液中A^-促进了铵根离子的水解，则该溶液中铵根离子浓度小于氯化铵；   
C．（NH₄）₂SO₄的化学式中含有2个铵根离子，铵根离子水解程度较小，则其溶液中铵根离子浓度最大；
D．NH₄Cl中铵根离子正常水解；
根据分析可知，浓度相等的四种盐溶液NH₄⁺按由大到小的顺序排列是：CADB，
故答案为：＞；CADB．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断、离子浓度大小比较等知识，题目难度中等，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键，注意掌握电荷守恒、质子守恒及盐的水解原理的含义及应用方法，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力．