Question

8．現有A、B、C、D、E、F六種無色溶液，它們可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一種．已知B、D兩溶液呈酸性，但B溶液中水的電離程度大于D溶液中水的電離程度；A、C、F焰色反應均為黃色，F溶液呈中性，A、C溶液呈堿性，但物質的量濃度相同時，C溶液的pH值大于A溶液的pH值．試回答下列問題：
（1）在A、C、F三種溶液中，水的電離程度由大到小的順序為A＞F＞C（填序號）．
（2）常溫下，將等物質的量濃度，等體積的B、E兩溶液相混合，所得混合溶液的pH大于7（填“大于”或“等于”或“小于”），溶液中各離子濃度大小關系為c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（3）常溫下，若C溶液中c（OH^-）與D溶液中c（H⁺）相等，將二者等體積混合，所得混合溶液的pH小于7（填“大于”或“等于”或“小于”）；如果將等物質的量濃度的C、D按a：b的體積比混合，混合溶液的pH恰好等于7（體積變化忽略不計），則D的電離平衡常數為$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$（用含a、b的表達式表示）．
（4）常溫下，若B溶液中c（H⁺）與C溶液中的c（OH^-）相等，現將B、C溶液都稀釋10倍，稀釋后B溶液的pH值用pH_B表示，C溶液的pH值用pH_C表示，則pH_B+pH_C小于14（填“等于”、“大于”或“小于”）．

Answer 1

分析 現有A、B、C、D、E、F六種無色溶液，它們可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一種，已知B、D兩溶液呈酸性，但B溶液中水的電離程度大于D溶液中水的電離程度，說明B溶液的酸性是鹽類水解引起的，D溶液是酸電離引起的，故B為NH₄Cl溶液，D為CH₃COOH溶液，A、C、F焰色反應均為黃色，說明溶液中都含有鈉離子，F溶液呈中性，故F為NaCl溶液，A、C溶液呈堿性，但物質的量濃度相同時，C溶液的pH值大于A溶液的pH值，則A為CH₃COONa溶液，C為NaOH溶液，最后可確定E為氨水，據此答題．

解答 解：現有A、B、C、D、E、F六種無色溶液，它們可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一種，已知B、D兩溶液呈酸性，但B溶液中水的電離程度大于D溶液中水的電離程度，說明B溶液的酸性是鹽類水解引起的，D溶液是酸電離引起的，故B為NH₄Cl溶液，D為CH₃COOH溶液，A、C、F焰色反應均為黃色，說明溶液中都含有鈉離子，F溶液呈中性，故F為NaCl溶液，A、C溶液呈堿性，但物質的量濃度相同時，C溶液的pH值大于A溶液的pH值，則A為CH₃COONa溶液，C為NaOH溶液，最后可確定E為氨水，
（1）A為CH₃COONa溶液，C為NaOH溶液，F為NaCl溶液，CH₃COONa溶液中醋酸根離子水解促進水的電離，NaOH溶液為強堿溶液，對水的電離起抑制作，故在A、C、F三種溶液中，水的電離程度由大到小的順序為A＞F＞C，
故答案為：A＞F＞C；
（2）B為NH₄Cl溶液，E為氨水，常溫下，將等物質的量濃度，等體積的B、E兩溶液相混合，由于氨水的電離程度大于銨根離子的水解程度，所以所得混合溶液的pH 大于7，溶液中各離子濃度大小關系為c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：大于；c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）C為NaOH溶液，D為CH₃COOH溶液，常溫下，若C溶液中c（OH^-）與D溶液中c（H⁺）相等，將二者等體積混合，由于CH₃COOH溶液是弱電解質，所以CH₃COOH溶液過量，所得混合溶液的pH小于 7，如果將等物質的量濃度的C、D按a：b的體積比混合，混合溶液的pH恰好等于7（體積變化忽略不計），根據電離可知，溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=$\frac{a}{a+b}$，混合后溶液中CH₃COOH的濃度為$\frac{b-a}{a+b}$，根據平衡常數的定義可知，CH₃COOH溶液中K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1{0}^{-7}×\frac{a}{a+b}}{\frac{b_a}{a+b}}$=$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$，
故答案為：小于；$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$；
（4）B為NH₄Cl溶液，C為NaOH溶液，NH₄Cl中存在銨根離子水解產生氫離子的平衡，溶液稀釋時，平衡正向移動，水解程度增大，常溫下，若B溶液中c（H⁺）與C溶液中的c（OH^-）相等，現將B、C溶液都稀釋10倍，NH₄Cl溶液的pH值增加的值小于1，而NaOH溶液pH值減小的值等于1，所以pH_B+pH_C 小于14，
故答案為：小于．

點評 本題考查了弱電解質的電離和鹽類水解的相關問題，題目難度中等，涉及了電離平衡常數的計算、影響電離平衡和水解平衡的因素、離子濃度的大小比較等知識，準確推斷各種物質是解題的關鍵．