Question

7．含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，在化學(xué)上用作緩沖溶液．向其中加入少量酸或堿時(shí)，溶液的酸堿性變化不大．
（1）向該溶液中加入少量鹽酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是A^-+H⁺?HA，向其中加入少量KOH溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是HA+OH^-?H₂O+A^-；
（2）現(xiàn)將0.04mol•L^-1HA溶液和0.02mol•L^-1NaOH溶液等體積混合，得到緩沖溶液．
①若HA為HCN，該溶液顯堿性，則溶液中c（Na⁺）＞c（CN^-）（填“＜”、“=”或“＞”），你得出該結(jié)論的依據(jù)是因?yàn)閏（Na⁺）+c（H⁺）=C（CN^-）+c（OH^-），溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），所以c（Na⁺）＞c（CN^-）
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性．溶液中所有的離子按濃度由大到小排列的順序是c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）緩沖溶液可以抗御少量酸堿對(duì)溶液pH的影響，Na₂HPO₄/Na₃PO₄的混合溶液可以將體系的pH穩(wěn)定在11.3～13.3之間，是一種常用的緩沖溶液．下列有關(guān)該緩沖溶液的說法錯(cuò)誤的是B
A．加入少量強(qiáng)堿，發(fā)生反應(yīng)HPO₄^2-+OH^-=PO₄^3-+H₂O
B．加入少量強(qiáng)酸，發(fā)生反應(yīng)HPO₄^2-+H⁺=H₂PO₄^-
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（H₂PO₄^-）+2c（HPO₄^2-）+3c（PO₄^3-）
D．$\frac{c（N{a}^{+}）}{2}$＞c（PO₄^3-）+c（HPO₄^2-）+c（H₂PO₄^-）+c（H₃PO₄）＞$\frac{c（N{a}^{+}）}{3}$
（4）一定濃度的NaHCO₃和Na₂CO₃的混合溶液也是一種緩沖溶液，寫出在這種溶液中加入少量鹽酸或NaOH時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，向其中加入少量酸或堿時(shí)，溶液的酸堿性變化不大，是由于加入酸時(shí)生成弱電解質(zhì)，加入堿時(shí)生成正鹽，溶液中氫離子或氫氧根離子濃度變化不大而起到緩沖作用；
（2）①從溶液電中性的角度比較離子濃度大小；
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性，說明c（H⁺）＞c（OH^-），結(jié)合溶液電中性原則分析；
（3）A、加入堿，堿能和酸式酸根離子反應(yīng)；
B、加入酸，磷酸根離子和氫離子反應(yīng)生成磷酸一氫根離子；
C、根據(jù)電荷守恒判斷正誤；
D、根據(jù)物料守恒和極限的方法分析解答，只要Na₂HPO₄/Na₃PO₄的量一定，溶液中所有的含有P原子的微粒之和為一定值；
（4）“緩沖溶液”中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化都不大，加入強(qiáng)酸時(shí)氫離子與碳酸根離子反應(yīng)，加入堿時(shí)與碳酸氫根離子反應(yīng)；

解答 解：（1）含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，向其中加入少量酸或堿時(shí)，溶液的酸堿性變化不大，是由于加入酸時(shí)發(fā)生：A^-+H⁺?HA，加入堿時(shí)發(fā)生：HA+OH^-?H₂O+A^-，溶液中氫離子或氫氧根離子濃度變化不大而起到緩沖作用，
故答案為：A^-+H⁺?HA；HA+OH^-?H₂O+A^-；
（2）①該溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），根據(jù)溶液電中性原則可知c（Na⁺）+c（H⁺）=C（CN^-）+c（OH^-），
則c（Na⁺）＞c（CN^-），
故答案為：＞，因?yàn)閏（Na⁺）+c（H⁺）=C（CN^-）+c（OH^-），溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），所以c（Na⁺）＞c（CN^-）；
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性，說明c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)溶液電中性原則可知c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），
故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）A、當(dāng)加入少量堿時(shí)，溶液中氫氧根離子和HPO₄^2-發(fā)生中和反應(yīng)生成PO₄^3-，故A正確；
B、當(dāng)加入少量酸時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為PO₄^3-+H⁺=HPO₄^2-，故B錯(cuò)誤；
C、溶液呈電中性，即陰陽離子所帶電荷總數(shù)相等，所以c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（H₂PO₄^-）+2c（HPO₄^2-）+3c（PO₄^3-），故C正確；
D、只要Na₂HPO₄/Na₃PO₄的量一定，溶液中所有的含有P原子的微粒之和為一定值，當(dāng)溶質(zhì)為Na₂HPO₄時(shí)，C（Na⁺）：[c（PO₄^3-）+c（HPO₄^2-）+c（H₂PO₄^-）+c（H₃PO₄）]=2；當(dāng)溶質(zhì)為Na₃PO₄，C（Na⁺）：[c（PO₄^3-）+c（HPO₄^2-）+c（H₂PO₄^-）+c（H₃PO₄）]=3，所以Na₂HPO₄/Na₃PO₄的混合溶液中$\frac{1}{2}$C（Na⁺）＞c（PO₄^3-）+c（HPO₄^2-）+c（H₂PO₄^-）+c（H₃PO₄）＞$\frac{1}{3}$c（Na⁺），故D正確．
故選B，
故答案為：B；
（4）“緩沖溶液”中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化都不大，加入強(qiáng)酸時(shí)氫離子與碳酸根離子反應(yīng)，離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，加入堿時(shí)與碳酸氫根離子反應(yīng)，該離子反應(yīng)為HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子濃度大小比較、緩沖溶液中離子濃度大小的比較、電荷守恒等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，注意緩沖溶液的原理．難點(diǎn)是判斷溶液中離子濃度大小的關(guān)系，會(huì)運(yùn)用電荷守恒和物料守恒是解本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．