Question

12．常温下有浓度均为0.05mol/L的四种溶液：①Na₂CO₃　②NaHCO₃　③HCl　　④NH₃•H₂O，回答相关问题：
（1）向Na₂CO₃溶液中滴加酚酞显浅红色的原因是（用离子方程式表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-
（2）上述溶液中，既能与NaOH溶液反应，又能与H₂SO₄溶液反应的溶液中，离子浓度大小的关系c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）．
（3）PH相同的HCl和CH₃COOH二种溶液，分别加水稀释到原体积的X倍和Y倍，稀释后二种溶液的PH依然相同，则X小于Y（“大于”、“小于”或“等于”）
（4）若将③和④的溶液混合后，溶液恰好呈中性，则混合前③的体积小于④的体积（“大于”、“小于”或“等于”）
（5）取10mL的③溶液，加水稀释到500mL，则此溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol/L．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃为强碱弱酸盐，碳酸根离子分步水解，结合水电离出的氢离子，促进水电离正向进行，溶液水解呈碱性；
（2）这几种物质中，能和强碱、强酸反应的物质为弱酸的酸式盐，HCO₃^-电离程度小于水解程度，其溶液呈碱性；
（3）醋酸为弱电解质，加水稀释时，促进醋酸的电离，氢离子物质的量增多，盐酸中氢离子物质的量不变，据此分析；
（4）氯化铵为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，要使盐酸和氨水溶液呈中性，则氨水应该稍微过量；
（5）酸对水的电离有抑制作用，据K_W计算出水电离出来的氢氧根离子浓度，水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等，据此求算．

解答 解：（1）Na₂CO₃为强碱弱酸盐，水解呈碱性，滴加酚酞显浅红色，在溶液中存在：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）这几种物质中，能和强碱、强酸反应的物质是碳酸氢钠，HCO₃^-水解程度大于电离程度，但程度都较小，溶液呈碱性，溶液中HCO₃^-和水都电离生成氢氧根离子，和硫酸反应离子方程式为：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，和碱反应的离子方程式为：HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，则溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）；
（3）体积相同，pH均等于1的盐酸和CH₃COOH溶液，加水稀释时，促进醋酸的电离，氢离子物质的量增多，盐酸中氢离子物质的量不变，分别加水稀释X倍、Y倍，溶液的pH都变成相同，氢离子浓度相等，则醋酸稀释倍数大，故答案为：小于；
（4）氯化铵为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，要使盐酸和氨水溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，则混合前③的体积小于④的体积；
故答案为：小于；
（5）取10mL溶液0.5mol/L的盐酸，加水稀释到500mL，c（H⁺）=$\frac{0.5mol/L×0.01L}{0.5L}$=0.01mol/L，据常温下水的离子积常数可知，c（OH^-）_水═10^-12mol/L，所以水电离出来的氢离子浓度为10^-12mol/L；
故答案为：10^-12；

点评 本题考查了离子浓度大小比较，盐类水解原理应用，根据溶液中的溶质及溶液酸碱性结合守恒思想分析解答，题目难度中等．