Question

13．常溫下，如果取0.1mol•L^-1 HA溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測得混合溶液的pH=8，試回答以下問題：
（1）混合溶液的pH=8的原因：A^-+H₂O?HA+OH^-（用離子方程式表示）．
（2）混合溶液中由水電離出的c（OH^-）＞（填“＞”、“＜”或“=”）0.1mol•L^-1 NaOH溶液中由水電離出的 c（OH^-）．
（3）求出混合溶液中下列算式的精確計算結果（填具體數字）：c（OH^-）-c（HA）=10^-8 mol•L^-1．
（4）已知NH₄A溶液為中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”）；將同溫度下等濃度的四種鹽溶液NH₄⁺按由大到小的順序排列是CADB（填序號）．
A．NH₄HSO₄        B．NH₄A          C．（NH₄）₂SO₄        D．NH₄Cl．

Answer 1

分析 常溫下，等物質的量的HA和NaOH恰好反應生成NaA，混合溶液呈堿性，說明NaA為強堿弱酸鹽，
（1）弱酸根離子水解導致NaA溶液呈堿性；
（2）混合溶液中水電離出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$、NaOH溶液中由水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）；
（3）溶液中存在質子守恒，根據質子守恒計算；
（4）NH₄A溶液為中性，說明HA電離程度和一水合氨電離程度相等，HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA酸性大于碳酸，據此判斷（NH₄）₂CO₃溶液酸堿性；離子促進了銨根離子的水解，硫酸氫銨電離出的氫離子抑制了銨根離子水解，硫酸銨中銨根離子濃度最大，據此進行判斷．

解答 解：常溫下，等物質的量的HA和NaOH恰好反應生成NaA，混合溶液呈堿性，說明NaA為強堿弱酸鹽，則HA為弱酸，
（1）A^-水解導致NaA溶液呈堿性，水解方程式為A^-+H₂O?HA+OH^-，
故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-；
（2）混合溶液中水電離出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$mol/L=10^-6mol/L、NaOH溶液中由水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13mol/L，所以混合溶液中由水電離出的c（OH^-）＞0.1mol•L^-1 NaOH溶液中由水電離出的c（OH^-），
故答案為：
（3）根據質子守恒得：c（HA）+c（H⁺）=c（OH^-），則c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-8mol/L，
故答案為：10^-8；
（4）NH₄A溶液為中性，說明HA電離程度和一水合氨電離程度相等，HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA酸性大于碳酸，即HA電離程度大于碳酸，所以銨根離子水解程度小于弱酸根離子，溶液呈堿性，則pH＞7；
A．NH₄HSO₄溶液中，氫離子抑制了銨根離子的水解，則硫酸氫銨溶液中的銨根離子濃度大于氯化銨；
B．NH₄A溶液中A^-促進了銨根離子的水解，則該溶液中銨根離子濃度小于氯化銨；   
C．（NH₄）₂SO₄的化學式中含有2個銨根離子，銨根離子水解程度較小，則其溶液中銨根離子濃度最大；
D．NH₄Cl中銨根離子正常水解；
根據分析可知，濃度相等的四種鹽溶液NH₄⁺按由大到小的順序排列是：CADB，
故答案為：＞；CADB．

點評 本題考查了酸堿混合的定性判斷、離子濃度大小比較等知識，題目難度中等，明確溶液酸堿性與溶液pH的關系為解答關鍵，注意掌握電荷守恒、質子守恒及鹽的水解原理的含義及應用方法，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析能力及靈活應用能力．