Question

3．现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液：①硫酸②醋酸③氢氧化钠④氯化铵，请回答下列问题：
（1）①②③④四种溶液中促进水的电离的物质是④（填序号）．
（2）①②③④四种溶液中pH由大到小的顺序是③＞④＞②＞①（填序号）．
（3）将②和③等体积混合后，混合液中各离子浓度由大到小的顺序是（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）25℃时，将pH=13的NaOH溶液aL与pH=2的H₂SO₄溶液bL混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=12，则a：b=9：1．
（5）将a mol/L的氨水溶液与①等体积混合后，溶液呈中性，则氨水的电离平衡常数K_b=$\frac{2×1{0}^{-8}}{a-0.2}$．

Answer 1

分析 （1）水为弱电解质，能够电解出氢离子和氢氧根离子，在溶液中存在电离平衡；加入酸溶液和碱溶液能够抑制水的电离，加入能够水解的盐促进了水的电离，据此进行判断；
（2）根据酸的强弱、碱的强弱以及盐类的水解的酸碱性比较；
（3）将②和③等体积混合后，②醋酸③氢氧化钠反应后得到醋酸钠溶液，醋酸根离子水解溶液显碱性；
（4）25℃时，将pH=13的NaOH溶液aL与pH=2的H₂SO₄溶液bL混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=12，说明氢氧根离子过量，计算剩余氢氧根离子浓度计算得到溶液体积比；
（5）将a mol/L的氨水溶液与0.1mol/L①硫酸溶液等体积混合后，溶液呈中性，c（OH^-）=c（H⁺）=10^-7mol/L，结合溶液中电荷守恒得到，c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），得到c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），氨水平衡常数K=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$；

解答 解：（1）①硫酸是酸抑制水的电离，②醋酸是酸抑制水的电离，③氢氧化钠是碱抑制水的电离，④氯化铵溶液中铵根离子水解促进水的电离，
故答案为：④；
（2）等浓度的溶液中，显酸性的①硫酸②醋酸④氯化铵，其中氯化铵是水解显示的酸性，硫酸是二元酸，醋酸是一元弱酸，显碱性的为③氢氧化钠，则）①②③④四种溶液中pH由大到小的顺序是③＞④＞②＞①，
故答案为：③＞④＞②＞①
（3）醋酸③氢氧化钠等体积混合后，反应得到醋酸钠溶液，醋酸根离子水解溶液显碱性，溶液离子浓度大小为：（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）25℃时，将pH=13的NaOH溶液aL与pH=2的H₂SO₄溶液bL混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=12，剩余氢氧根离子浓度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$=0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液aL中氢氧根离子浓度为$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-13}}$=0.1mol/L，与pH=2的H₂SO₄溶液bL中氢离子浓度为0.01mol/L，
$\frac{0.1mol/L×aL-0.01mol/L×bL}{aL+bL}$=0.01mol/L
则a：b=9：1，
故答案为：9：1；
（5）将a mol/L的氨水溶液与0.1mol/L①硫酸溶液等体积混合后，溶液呈中性，c（OH^-）=c（H⁺）=10^-7mol/L，结合溶液中电荷守恒得到，c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），得到c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），氨水平衡常数K=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{2×0.05mol/L×1{0}^{-7}mol/L}{\frac{a}{2}mol/L-2×0.05mol/L}$=$\frac{2×1{0}^{-8}}{a-0.2}$
故答案为：$\frac{2×1{0}^{-8}}{a-0.2}$；

点评 本题考查了溶液离子浓度大小的比较以及盐类的水解和弱电解质的电离等问题、水的电离及其影响因素、溶液PH计算，题目难度中等，注意掌握水的电离及影响，明确酸碱溶液抑制水的电离，含有弱酸根或者弱碱根离子的盐能够促进水的电离、影响盐类水解以及电解质的电离的因素．