Question

18．鈉及其化合物具有廣泛的用途．
（1）常溫下，濃度均為 0.1mol•L-1 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H⁺能力最強(qiáng)的是CO₃^2-，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，濃度均為0.01mol•L-1 的下列四種酸的溶液分別稀釋 100倍，pH變化最大的是C（填編號(hào)）．
A．HCN    B．HClO    C．CH₃COOH     D．H₂CO₃
（2）有①100ml 0.1mol/L NaHCO₃②100ml 0.1mol/L Na₂CO₃ 兩種溶液：
溶液中水電離出的H⁺個(gè)數(shù)：①＜②（填“＞”、“=”或“＜”，下同）．
溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：①＞②．
（ 3 ） NaHCO₃是一種強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”）電解質(zhì)；寫(xiě)出HCO${\;}_{3}^{-}$水解的離子方程式：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，常溫下，0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，則溶液中 Na⁺、HCO₃^-、H₂CO₃、CO_3^2-、OH^-五種微粒的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 NaOH 來(lái)進(jìn)行洗氣和提純．
①當(dāng) 150ml 1mol/L 的 NaOH 溶液吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下 2.24LCO₂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(kāi)始沉淀時(shí)的 PH 如表：

離子	Fe 2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當(dāng)向含相同濃度 Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺離子的溶液中滴加 NaOH 溶液時(shí)，Cu²⁺（填離子符號(hào)）先沉淀，Ksp[Fe（OH）₂]＜Ksp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”），要使 0.2mol/L 硫酸銅溶液中 Cu²⁺沉淀較為完全（使 Cu²⁺濃度降至原來(lái)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．
（K_spCu（OH）₂=2×10mol•L   ）

Answer 1

分析 （1）越容易水解的鹽中的弱離子，越容易結(jié)合氫離子，據(jù)鹽的水解規(guī)律：越弱越水解來(lái)回答；酸的電離規(guī)律：酸性越強(qiáng)，稀釋后pH變化越大；
（2）①碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，根據(jù)水解原理：弱離子對(duì)水的電離平衡的促進(jìn)來(lái)判斷；
②根據(jù)電荷守恒：溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和等于鈉離子和氫離子濃度之和，據(jù)此回答．
（3）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(shuō)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(lái)分析，注意鹽類的水解是微弱的；
②開(kāi)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(lái)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-；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，酸性最強(qiáng)的是CH₃COOH，濃度均為0.01mol•L-1 的下列四種酸的溶液分別稀釋 100倍，pH變化最大的是CH₃COOH，故答案為：CO₃^2-；CH₃COOH；
（2）①100ml 0.1mol/L NaHCO₃②100ml 0.1mol/L Na₂CO₃ 兩種溶液，碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，根據(jù)水解原理：弱離子對(duì)水的電離平衡的促進(jìn)，所以溶液中水電離出的H⁺個(gè)數(shù)是①＜②；故答案為：＜；
②碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，所以氫離子濃度①＞②，溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和等于鈉離子和氫離子濃度之和，鈉離子濃度一樣，所以氫離子濃度越大，溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和越大，所以是①＞②，故答案為：＞；
（3）碳酸氫根離子水解生成碳酸分子和氫氧根離子，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(shuō)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(lái)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：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(lái)的千分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，c（Cu²⁺）=0.0002mol/L，c（0H^-）=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.0002}}$=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，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)．