Question

9．根据下列化合物：①NaOH，②H₂SO₄，③CH₃COOH，④NaCl，⑤CH₃COONa，⑥NH₄Cl，⑦CH₃COONH₄，⑧NH₄HSO₄，⑨NH₃•H₂O，请回答下列问题：
（1）若浓度均为0.1mol•L^-1、等体积的NaOH和NH₃•H₂O分别加水稀释m倍、n倍，稀释后两种溶液的pH都变成9，则 m＞ n （填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）已知水存在如下平衡：H₂O+H₂O?H₃O⁺+OH^-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，选择的下列方法是D．
A．向水中加入NaHSO₄固体
B．向水中加NaHCO₃固体
C．加热至100℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol•L^-1]
D．向水中加入NH₄Cl固体
（3）常温下，pH=11的CH₃COONa溶液中，水电离出来的c（OH^-）=10^-3 mol/L；在pH=3的CH₃COOH 溶液中，水电离出来的c（H⁺）=10^-11 mol/L．
（4）NH₄Cl溶液中离子浓度大小顺序为c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（5）物质的量浓度相同的⑥、⑦、⑧、⑨四种稀溶液中，NH₄⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）⑧＞⑥＞⑦＞⑨．
（6）已知t℃时，K_w=1×10^-12，在该温度时将pH=9的NaOH溶液a L与pH=2的H₂SO₄溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=3，则a：b=9：2．

Answer 1

分析 （1）一水合氨为弱电解质，不能完全电离，稀释前c（OH^-）NaOH溶液大于氨水，若稀释后溶液pH相等，则氢氧化钠稀释体积大于一水合氨；
（2）A．向水中加入NaHSO₄固体，溶液中c（H⁺）增大，抑制水电离；
B．向水中加NaHCO₃固体，碳酸氢根离子水解生成碳酸，促进水电离；
C．加热至100℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol•L^-1]，促进水电离，但溶液仍然呈中性；
D．向水中加入NH₄Cl固体，铵根离子水解促进水电离，导致溶液中c（H⁺）增大；
（3）常温下，pH=11的CH₃COONa溶液中，水电离出来的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-pH}}$；在pH=3的CH₃COOH 溶液中，水电离出来的c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-pH}}$；
（4）NH₄Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，结合电荷守恒判断溶液中离子浓度大小；
（5）一水合氨是弱电解质，部分电离；醋酸根离子促进铵根离子水解、氢离子抑制铵根离子水解，铵根离子水解程度越大，溶液中NH₄⁺浓度越小；
（6）t℃时，K_w=1×10^-12，在该温度时，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=0.001mol/L，
pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=3，混合溶液中c（H⁺）=0.001mol/L，
混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.01×b-0.001a}{a+b}$mol/L=0.001mol/L．

解答 解：（1）一水合氨为弱电解质，不能完全电离，稀释前c（OH^-）NaOH溶液大于氨水，如果稀释相同的倍数，pH氢氧化钠大于氨水，若要使稀释后溶液pH相等，则氢氧化钠稀释体积大于一水合氨，即m＞n，故答案为：＞；
（2）A．向水中加入NaHSO₄固体，溶液中c（H⁺）增大，抑制水电离，平衡逆向移动，故A错误；
B．向水中加NaHCO₃固体，碳酸氢根离子水解生成碳酸，促进水电离，平衡正向移动但溶液呈碱性，故B错误；
C．加热至100℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol•L^-1]，促进水电离，但溶液仍然呈中性，故C错误；
D．向水中加入NH₄Cl固体，铵根离子水解促进水电离，平衡正向移动，导致溶液中c（H⁺）增大，溶液呈酸性，故D正确；
故选D；
（3）常温下，pH=11的CH₃COONa溶液中，水电离出来的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3 mol/L；在pH=3的CH₃COOH 溶液中，水电离出来的c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$mol/L=10^-11 mol/L，
故答案为：10^-3 mol/L；10^-11 mol/L；
（4）氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，则c（OH^-）＜c（H⁺），溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（NH₄⁺）+cH⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），所以得c（NH₄⁺）＜c（Cl^-），铵根离子水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）一水合氨是弱电解质，部分电离；醋酸根离子促进铵根离子水解、氢离子抑制铵根离子水解，铵根离子水解程度越大，溶液中NH₄⁺浓度越小，所以相同浓度的这几种溶液中铵根离子浓度大小顺序是⑧＞⑥＞⑦＞⑨，
故答案为：⑧＞⑥＞⑦＞⑨；
（6）t℃时，K_w=1×10^-12，在该温度时，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=0.001mol/L，
pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=3，混合溶液中c（H⁺）=0.001mol/L，
混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.01×b-0.001a}{a+b}$mol/L=0.001mol/L，a：b=9：2，
故答案为：9：2．

点评 本题考查了离子浓度大小比较、水的电离及其影响因素、弱电解质的电离平衡等知识，题目难度较大，试题涉及的题量较大，充分考查了学生对所学知识的掌握情况，明确溶液中水电离的氢离子浓度大小的计算方法，为易错点．