Question

20．鈉及其化合物具有廣泛的用途．
（1）常溫下，濃度均為0.1mol/L的下列五種鈉鹽溶液的pH如表；

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

上述鹽溶液中的陰離子，結(jié)合氫離子能力最強(qiáng)的是；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，濃度均為0.01mol/L的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最大的是C（填序號(hào)）．        
A．HCN             B．HClO           C．CH₃COOH           D．H₂CO₃
（2）有①100mL0.1mol/L碳酸氫鈉 ②100mL0.1mol/L碳酸鈉兩種溶液，溶液中水電離出的氫離子個(gè)數(shù)：＜（填“＞”“=”“＜”下同）；溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②＞①
（3）碳酸氫鈉是一種強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”）電解質(zhì)；常溫下，0.1mol/L碳酸氫鈉溶液的pH大于8，試用離子方程式表達(dá)其原因，該溶液中Na⁺、HCO₃^-、H₂CO₃、CO₃^2-、OH^-五種微粒濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）．
（4）實(shí)驗(yàn)室中常用氫氧化鈉來進(jìn)行洗氣和提純．
①當(dāng)150mL1mol/L的氫氧化鈉溶液吸收標(biāo)況下2.24L二氧化碳時(shí)，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
②幾種離子開始沉淀時(shí)的pH下表：

離子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當(dāng)向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺的溶液中滴加氫氧化鈉溶液時(shí)，Cu²⁺（填離子符號(hào)）先沉淀，Ksp[Fe（OH）₃]Ksp[Mg（OH）₂]＜（填“＞”“=”或“＜”），要使0.2mol/L硫酸銅溶液中銅離子沉淀較為完全（使銅離子濃度降至原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入氫氧化鈉溶液使溶液pH為6．（ Ksp[Cu（OH）₂]=2×10^-20 ）

Answer 1

分析 （1）越容易水解的鹽，越容易結(jié)合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則鹽的水解程度越大，濃度相同的酸稀釋相同的倍數(shù)后，酸性越強(qiáng)的酸其pH變化越大；
（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉促進(jìn)水的電離，水解程度大，則水的電離程度大；Na₂CO₃溶液中CO₃^2-的水解大于碳酸氫鈉中HCO₃^-的水解，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（3）碳酸氫鈉屬于鹽類，在水溶液里完全電離生成鈉離子和碳酸氫根離子；碳酸氫根離子水解生成碳酸分子和氫氧根離子；0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，說明碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度；
（4）①根據(jù)鹽類的水解和電荷守恒來分析，注意鹽類的水解是微弱的；
②開始沉淀時(shí)pH小的離子先沉淀，溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀；0.2mol/L的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu²⁺濃度降至原來的千分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，c（Cu²⁺）=0.0002mol/L，根據(jù)Ksp計(jì)算pH．

解答 解：（1）越容易水解的鹽，越容易結(jié)合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則鹽的水解程度越大，所以最易水解的鹽是碳酸鈉，所以最容易結(jié)合氫離子的陰離子是CO₃^2-；濃度相同的酸稀釋相同的倍數(shù)后，酸性越強(qiáng)的酸其pH變化越大，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH變化最大的是醋酸，故選C，
故答案為：CO₃^2-；C；
（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉促進(jìn)水的電離，碳酸根離子水解程度大，則碳酸鈉中水的電離程度大，即溶液中水電離出的H⁺個(gè)數(shù)：②＞①，Na₂CO₃溶液中CO₃^2-的水解大于乙中HCO₃^-的水解，則碳酸鈉中陰離子濃度之和大，即溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②＞①，
故答案為：＜；：②＞①；
（3）碳酸氫鈉屬于鹽類，在水溶液里完全電離生成鈉離子和碳酸氫根離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，HCO₃^-水解生成碳酸分子與氫氧根離子，水解離子方程式為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，常溫下，0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，c（OH^-）＞c（H⁺），說明HCO₃^-水解程度大于其電離程度，故c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）、c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），水解程度不大所以c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃）、c（HCO₃^-）＞c（OH^-），溶液中氫氧根來源于水的電離與HCO₃^-水解，故c（OH^-）＞c（H₂CO₃），所以c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），
故答案為：強(qiáng)；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）；
（4）①300mL 1mol•L^-1的NaOH的物質(zhì)的量=1mol/L×0.3L=0.3mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，所以氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)方程式為2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，溶液中碳酸根離子水解而使溶液呈堿性，即c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），由于水解程度較小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），故溶液中各離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
②pH小的離子先沉淀，溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，所以Cu²⁺先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，0.2mol/L的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu²⁺濃度降至原來的千分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，c（Cu²⁺）=0.0002mol/L，c（0H^-）=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{2×1{0}^{-4}}}$=10^-8mol/L，c（H⁺）=10^-6mol/L，所以pH=6，
故答案為：Cu²⁺；＜；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、鹽的水解、離子濃度的比較、Ksp的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，題目考查的知識(shí)點(diǎn)較多，題目難度中等，注意把握溶液中離子濃度大小比較的方法．