Question

7．要求回答下列问题：
（1）某温度时 NaHCO₃溶液pH=8，则三种含碳元素粒子由大到小的顺序为：②＞③＞①
①CO₃^2-   ②HCO₃^-     ③H₂CO₃
等物质的量浓度的Na₂CO₃和KHCO₃混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
c（Na⁺）＞C（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．在Na₂CO₃和NaHCO₃混合液中滴加盐酸至溶液呈中性时，溶质成分为NaCl、NaHCO₃、H₂CO₃．
（2）常温下向一定体积的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是CD（填序号）．
A．溶液中导电粒子的数目减少
B．醋酸的电离程度增大，c（H⁺）亦增大
C．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$不变
D．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$减小
（3）①常温下将0.15mol/L稀硫酸V₁ mL与0.1mol/L NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH为1，则V₁：V₂=1：1（溶液体积变化忽略不计）．
②常温下若溶液由pH=3的HA溶液V₁ mL与pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合而得，则下列说法正确的是AD（填序号）．
A．若反应后溶液呈中性，则c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol/L
B．若V₁=V₂，反应后溶液pH一定等于7
C．若反应后溶液呈酸性，则V₁一定大于V₂
D．若反应后溶液呈碱性，则V₁一定小于V₂
（4）已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．回答以下问题：某温度下，向0.1mol•L^-1的NaHA酸性溶液中滴入0.1mol•L^-1 KOH溶液至中性，此时溶液中以下所示关系一定正确的是BC．
A．c（H⁺）•c（OH^-）=110^-14
B．c（Na⁺）+c（K⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）
C．c（Na⁺）＞c（K⁺）
D．c（Na⁺）+c（K⁺）=0.05mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）某温度时 NaHCO₃溶液pH=8，说明HCO₃^-水解程度大于电离程度，但其电离和水解程度都较小；
 等物质的量浓度的Na₂CO₃和KHCO₃混合溶液中，CO₃^2-的水解程度远远大于HCO₃^-水解程度；
在Na₂CO₃和NaHCO₃混合液中滴加盐酸至溶液呈中性时，这两种物质都和稀盐酸反应生成氯化钠，同时生成碳酸，要使混合溶液呈中性，还有部分碳酸氢钠剩余；
（2）加水稀释促进醋酸电离，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中c（H⁺）、c（CH₃COOH）、c（CH₃COO^-）都减小，但温度不变水的离子积常数及常数电离平衡常数不变；
（3）①常温下将0.15mol/L稀硫酸V₁ mL与0.1mol/L NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH为1，混合溶液中c（H⁺）=0.1mol/L=$\frac{0.15mol/L×2×{V}_{1}mL-0.1mol/L×{V}_{2}mL}{（{V}_{1}+{V}_{2}）mL}$，据此计算V₁：V₂；
②pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．常温下，混合溶液呈中性，则混合溶液中c（OH^-）=c（H⁺）=10^-7mol/L；
B．如果二者的体积相等，则n（HA）≥n（NaOH），混合溶液呈中性或酸性；
C．若反应后溶液呈酸性，则V₁一定不一定大于V₂；
D．如HA为弱酸，等体积混合呈酸性，如呈碱性，V₁一定小于V₂；
（4）A、水的离子积常数与温度有关，温度越高，水的离子积常数越大；
B、根据溶液中电荷守恒判断；
C、根据题意知NaHA溶液呈酸性，Na₂A溶液呈碱性，则向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量；
D、根据题意知NaHA溶液呈酸性，Na₂A溶液呈碱性，则向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的体积应大于KOH的体积，据此确定钠离子和钾离子浓度之和．

解答 解：（1）某温度时 NaHCO₃溶液pH=8，说明HCO₃^-水解程度大于电离程度，但其电离和水解程度都较小，所以三种含碳元素粒子由大到小的顺序为：②＞③＞①；
 等物质的量浓度的Na₂CO₃和KHCO₃混合溶液中，CO₃^2-的水解程度远远大于HCO₃^-水解程度，混合溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），结合物料守恒得c（Na⁺）＞C（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
在Na₂CO₃和NaHCO₃混合液中滴加盐酸至溶液呈中性时，这两种物质都和稀盐酸反应生成氯化钠，同时生成碳酸，要使混合溶液呈中性，还有部分碳酸氢钠剩余，所以溶质成分为NaCl、NaHCO₃、H₂CO₃；
故答案为：②＞③＞①；c（Na⁺）＞C（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
NaCl、NaHCO₃、H₂CO₃；
（2）A．加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中导电粒子的数目增加，故A错误；
B．醋酸的电离程度增大，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以c（H⁺）减小，故B错误；
C．温度不变离子积常数及电离平衡常数不变，所以溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$不变，故C正确；
D．加水稀释促进醋酸电离，溶液中氢离子物质的量增大、醋酸根离子物质的量增大，因为水的电离程度增大，所以溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$减小，故D正确；
故选CD；
（3）①常温下将0.15mol/L稀硫酸V₁ mL与0.1mol/L NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH为1，混合溶液中c（H⁺）=0.1mol/L=$\frac{0.15mol/L×2×{V}_{1}mL-0.1mol/L×{V}_{2}mL}{（{V}_{1}+{V}_{2}）mL}$，V₁：V₂=1：1，故答案为：1：1；
②pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．若溶液M呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol•L^-1，则c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol•L^-1，故A正确；
B．若V₁=V₂，由于HA的强弱未知，则反应后溶液的酸碱性不能确定，溶液M的pH不一定等于7，故B错误；
C．如HA为弱酸，等体积混合，溶液也可能呈酸性，则V₁不一定大于V₂，故C错误；
D．如HA为弱酸，等体积混合呈酸性，如呈碱性，V₁一定小于V₂，如HA为强酸，反应后呈碱性，则V₁一定小于V₂，故D正确；
故选：AD；
（4）A、水的离子积常数与温度有关，温度越高，水的离子积常数越大，温度未知，所以水的离子积常数也未知，故A错误；
B、溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，溶液呈中性，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以c（Na⁺）+c（K⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-），故B正确；
C、NaHA溶液呈酸性，Na₂A溶液呈碱性，向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量，所以同一混合溶液中c（Na⁺）＞c（K⁺），故C正确；
D、NaHA溶液呈酸性，Na₂A溶液呈碱性，向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性时，NaHA的体积应大于氢氧化钾的体积，所以c（Na⁺）+c（K⁺）＞0.05mol/L，故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查较综合，涉及离子浓度大小比较、酸碱混合溶液定性判断及pH计算、弱电解质的电离等知识点，为高频考点，明确混合溶液中溶质及弱电解质电离特点是解本题关键，注意离子浓度比较中电荷守恒、物料守恒的灵活运用，易错点是（2）题D选项，要注意酸稀释过程中水的电离程度变化，题目难度中等．