Question

4．依据“溶液中的离子平衡”相关化学知识，回答下列问题．
（1）NaHCO₃是一种强（填“强”或“弱”）电解质；HCO$_3^-$水解的离子方程式是HCO₃$_3^-$+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（2）25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度是0.05mol/L；此溶液中由水电离产生的c（OH^-）H₂O=10^-1mol/L．
（3）某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示．则图中曲线a（填“a”或“b”）为醋酸稀释的图象．
（4）将AlCl₃溶于水后，经加热蒸发、蒸干，灼烧，最后所得白色固体的主要成分是Al₂O₃．
（5）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液：
①KNO₃、②Na₂CO₃、③NaHCO₃、④NaHSO₄、⑤CH₃COOH、⑥NaOH、⑦NH₄Cl，pH 由大到小的顺序为（填序号）⑥＞②＞③＞①＞⑦＞⑤＞④．
（6）根据醋酸钾溶液中离子浓度间的关系，判断：
溶液中存在下列关系：c（K⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）；
溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（K⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）NaHCO₃是一种是多元弱酸的酸式盐，是强电解质；HCO₃$_3^-$水解的离子方程式是HCO₃$_3^-$+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）Ba（OH）₂是一种强电解质，完全电离，1molBa（OH）₂电离产生2molOH^-，所以C（OH^-）=C（Ba（OH）₂）×2，据此解答，结合水的离子积求水电离出的氢氧根离子的浓度；
（3）据盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，相同温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液，醋酸浓度大，溶液稀释时，醋酸进一步电离，其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度，故a应为醋酸稀释时的pH值变化曲线；
（4）氯化铝是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，升高温度促进铝离子水解，蒸干时生成氢氧化铝，灼烧时氢氧化铝分解；
（5）先根据酸碱盐分类，再根据酸中酸的强弱分类，盐中盐的水解呈酸碱性分类比较；
（6）根据电荷守恒分析解答，离子浓度的大小是不水解的离子浓度＞水解的离子＞显性的离子＞隐性离子浓度，由此分析解答．

解答 解：（1）NaHCO₃是一种是多元弱酸的酸式盐，是强电解质；HCO₃$_3^-$水解的离子方程式是HCO₃$_3^-$+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故答案为：强；HCO₃$_3^-$+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）pH=13的Ba（OH）₂溶液，C（H⁺）=10^-13mol/L，C（OH^-）=$\frac{Kw}{C（{H}^{+}）}$=10^-1mol/L，则C（Ba（OH）₂）=0.5×c（OH^-）=0.05 mol•L^-1，c（H⁺）_水=c（OH^-）_水=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-13}}$=10^-1mol/L，
故答案为：0.05 mol•L^-1；10^-1mol/L；
（3）据盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，相同温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液，醋酸浓度大，溶液稀释时，醋酸进一步电离，其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度，故a应为醋酸稀释时的pH值变化曲线，故答案为：a；
（4）氯化铝为强酸弱碱盐，Al³⁺发生水解，水解的方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，水解后溶液呈酸性，加热时促进水解，加热过程中，氯化氢挥发促进了铝离子的水解，蒸干溶液得到Al（OH）₃，Al（OH）₃不稳定，灼烧时分解生成Al₂O₃，所以白色物质是氧化铝，故答案为：Al₂O₃；
（5）酸：CH₃COOH 是弱电解质，所以只有部分电离，故C（H ⁺）＜0.1mol/L，所以PH＞1；
碱：⑥NaOH是强电解质，完全电离，C（OH^- ）=0.1mol/L，所以PH=13；
盐：④NaHSO₄是强酸酸式盐，在水中完全电离成钠离子、硫酸根离子、氢离子，所以C（H ⁺）=0.1mol/L，所以PH=1；
⑦NH₄Cl是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，1＜PH值＜7；
①KNO₃是强酸强碱盐，水溶液呈中性，PH=7；
②Na₂CO₃ 和③NaHCO₃都是强碱弱酸盐，水溶液都呈碱性，但碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠 的水解程度，所以碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠溶液的碱性．故答案为：⑥＞②＞③＞①＞⑦＞⑤＞④；
（6）醋酸钾溶液根据电荷守恒；c（K⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）；离子浓度大小为：c（K⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（K⁺）+c（H⁺）；c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查了溶液pH的大小比较和盐的性质，水解的应用，结合电荷守恒分析离子浓度之间的关系，而溶液pH的大小比较，应先对物质进行分类，然后再根据物质能否完全电离、酸和碱的元数等对物质具体分析．