Question

9．水溶液是中學(xué)化學(xué)的重點研究對象．
（1）常溫下，將pH=3的鹽酸a L分別與下列三種溶液混合，結(jié)果溶液均呈中性．①濃度為1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水b L；②c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水c L；③c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氫氧化鋇溶液d L．
則a、b、c、d之間的關(guān)系是b＞a=d＞c．
（2）已知：K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，向50mL 0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入相同體積0.020mol•L^-1的鹽酸，則①c（Ag⁺）=1.8×10^-7mol/L，②此時所得混合溶液的pH=2．
（3）常溫下，濃度均為0.1mol•L^-1的下列六種溶液的pH如表：

溶質(zhì)	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN	NaX
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1	11.3

①上述鹽溶液中的陰離子，結(jié)合質(zhì)子能力最強的是CO₃^2-．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，濃度均為0.01mol•L^-1的下列五種物質(zhì)的溶液中，分別稀釋100倍，pH變化最小的是C（填編號）．
A、HCN　B、HClO　C、HX　D、CH₃COOH　E、H₂CO₃
③據(jù)上表數(shù)據(jù)，請你判斷下列反應(yīng)不能成立的是BD（填編號）．
A．2CH₃COOH+Na₂CO₃═CO₂+H₂O+2CH₃COONa
B．HClO+HCO₃^-═ClO^-+CO₂+H₂O
C．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
D．CO₂+H₂O+2NaX═Na₂CO₃+2HX
（4）將NaHCO₃溶液與FeCl₃溶液混合，反應(yīng)的離子方程式是：Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）pH=3的鹽酸的物質(zhì)的量濃度=1×10^-3 mol/L，中和相同物質(zhì)的量的鹽酸，堿的濃度越大，所用的堿越少，注意弱堿溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度和堿的濃度不等；
（2）根據(jù)混合溶液中氯離子的濃度結(jié)合溶度積常數(shù)計算銀離子濃度，根據(jù)氫離子濃度計算溶液的pH；
（3）①弱酸根質(zhì)量水解程度越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，則酸根離子結(jié)合質(zhì)子能力越大；
②酸的酸性越強，酸的電離程度越大，其酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小；加水稀釋促進弱酸電離，相同濃度的不同酸稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸的PH變化越小；
③根據(jù)強酸制取弱酸判斷；
（4）鐵離子與碳酸氫根離子能夠發(fā)生雙水解反應(yīng)生成沉淀和氣體．

解答 解：（1）pH=3的鹽酸的物質(zhì)的量濃度=1×10^-3 mol/L，①中氨水的物質(zhì)的量濃度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱電解質(zhì)，只有部分電離，所以②中氨水的濃度大于1×10^-3 mol/L，③中氫氧根離子的濃度是1×10^-3 mol/L．
鹽酸和氫氧化鋇都是強電解質(zhì)，氫離子和氫氧根離子中和時是1：1的關(guān)系，氫離子和氫氧根離子的濃度相等，所以a、d的體積相等，即a=d；
②的氨水濃度大于①的濃度，中和相同物質(zhì)的量的鹽酸，氨水的濃度越大，使用的氨水的體積越小，所以c＜b．
鹽酸和氨水反應(yīng)生成的氯化銨是強酸弱堿鹽，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物質(zhì)的量應(yīng)稍微比鹽酸的大些，當鹽酸濃度和氨水的濃度相等時，氨水的體積b應(yīng)大于鹽酸的體積a，即溶液的體積a＜b．
②③中氫氧根離子的濃度相等，一水合氨是一元弱電解質(zhì)，氫氧化鋇是強電解質(zhì)，所以氨水的濃度大于③中氫氧根離子濃度，中和相同物質(zhì)的量的氫離子時，②所用的氨水的體積小于③氫氧化鋇溶液的體積，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的關(guān)系b＞a=d＞c，
故答案為：b＞a=d＞c；
（2）鹽酸和硝酸銀反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是1：1，n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol•L^-1=9×10^-4 mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol•L^-1=1×10^-3 mol，n（AgNO₃）＜n（HCl），所以鹽酸剩余，混合溶液中C（Cl^-）=c（HCl）=$\frac{1×1{0}^{-3}mol-9×1{0}^{-4}mol}{0.1L}$=10^-3 mol/L，c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{C（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1×1{0}^{-3}}$=1.8×10^-7 mol/L，c（H⁺）=0.01mol/L，pH=2；
故答案為：1.8×10^-7mol/L；2；
（3）①弱酸根質(zhì)量水解程度越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，則酸根離子結(jié)合質(zhì)子能力越大，根據(jù)溶液pH知，CO₃^2-的水解程度最大，則CO₃^2-結(jié)合質(zhì)子能力最強，故答案為：CO₃^2-；
②酸的酸性越強，酸的電離程度越大，其酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，酸性最強的酸是D、酸性最弱的酸是HX；加水稀釋促進弱酸電離，相同濃度的不同酸稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸的PH變化越小，酸性最弱的酸是HX，則pH變化最小的是HX，故選C；
③A．醋酸酸性大于碳酸，所以CH₃COOH+Na₂CO₃=NaHCO₃+CH₃COONa能發(fā)生，故不選；
B．碳酸酸性強于次氯酸，所以反應(yīng)HClO+HCO₃^-═ClO^-+CO₂+H₂O不能發(fā)生，故選；
C．醋酸酸性大于氫氰酸，所以CH₃COOH+NaCN=CH₃COONa+HCN能發(fā)生，故不選；
D．HX酸性大于碳酸氫根離子，所以CO₂+H₂O+2NaX═Na₂CO₃+2HX不能發(fā)生，故選；
故答案為：BD；
（4）鐵離子和碳酸氫根離子相互促進水解反應(yīng)，生成沉淀和氣體，水解離子反應(yīng)為：Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Fe³⁺+3HCO₃^-=Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查了平衡常數(shù)，鹽類水解，溶度積常數(shù)的計算，題目綜合性較強，難度不大，注意把握計算公式的運用、H₂CO₃、HClO、HCO₃^-酸性強弱關(guān)系．