Question

9．弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡都可看作化学平衡的一种．请根据所学化学知识回答下列问题：

（1）次磷酸（H₃PO₂）是一种精细化工产品，是一元中强酸，则NaH₂PO₂是正盐（填“正盐”还是“酸式盐”），其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺ ），将0.2mol•L^-1 H₃PO₂溶液与0.2mol•L^-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中：c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）-c（H⁺）=0.1mol•L^-1．（溶液体积变化忽略不计）
（2）某同学查阅资料得知常温下0.1mol•L^-1Na₂CO₃中，发生水解的CO₃^2-不超过其总量的10%．请设计实验加以证明测0.1 mol•L^-1Na₂CO₃溶液pH，pH≤12（写出实验方案及预期观察到的现象）．
（3）室温下，向0.01mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.01mol•L^-1NaOH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（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．
（4）由短周期元素组成的A、B两种盐可发生下列变化，且B的焰色反应呈黄色（图中其它生成物未列出）
A和B的混合物溶于水发生反应的离子方程式Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
B、E两溶液混合反应时，其反应的离子方程式AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）次磷酸（H₃PO₂）是一元中强酸，则NaH₂PO₂是正盐；溶液中H₂PO₂^-水解，溶液呈碱性；根据电荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺ ）=c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）；
（2）10%的Na₂CO₃发生水解，溶液中氢氧根离子浓度约是为0.01mol/L，可以测定溶液pH证明；
（3）溶液呈中性，说明加入的NaOH的物质的量大于NH₄HSO₄的物质的量，因为硫酸铵为酸性；
（4）B的焰色反应呈黄色，应含有钠元素，由题给转化关系可知，C为Al（OH）₃，D为CO₂，则B为NaHCO₃，F为Na₂CO₃，E为NaAlO₂，A为AlCl₃．

解答 解：（1）次磷酸（H₃PO₂）是一元中强酸，则NaH₂PO₂是正盐，溶液中H₂PO₂^-水解，溶液呈碱性，溶液中离子浓度由大到小顺序为：c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺ ），根据电荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺ ）=c（H₂PO₂^-）+c（OH^-），混合后溶液中c（Na⁺）=0.1mol/L，则c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）-c（H⁺）=c（Na⁺）=0.1mol/L．
故答案为：正盐；c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺ ）；0.1；
（2）10%的Na₂CO₃发生水解，溶液中氢氧根离子浓度约是为0.01mol/L，测0.1 mol•L^-1Na₂CO₃溶液pH，pH≤12，说明发生水解的CO₃^2-不超过其总量的10%，
故答案为：测0.1 mol•L^-1Na₂CO₃溶液pH，pH≤12；
（3）溶液呈中性，说明加入的NaOH的物质的量大于NH₄HSO₄的物质的量，因为硫酸铵为酸性，溶液中铵根离子水解，故溶液中离子浓度：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（4）B的焰色反应呈黄色，应含有钠元素，由题给转化关系可知，C为Al（OH）₃，D为CO₂，则B为NaHCO₃，F为Na₂CO₃，E为NaAlO₂，A为AlCl₃．A和B的混合物溶于水发生反应的离子方程式：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，B、E两溶液混合反应时，其反应的离子方程式：AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-．

点评 本题考查无机物推断、盐类水解等，实验拼合型题目，离子浓度大小比较中考虑：电解质的电离、盐类水解、电荷守恒、微粒守恒与质子恒等式．