Question

19．依據(jù)水溶液中的離子平衡規(guī)律，回答下列問題．
（1）25℃時，若體積為V_a、pH=a的某一元強酸與體積為V_b、pH=b的某一元強堿混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，則 a的取值范圍是3.5＜a＜$\frac{14}{3}$．
（2）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，上述濃縮液中含有I^-、Cl^-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO₃溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時，溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$為：4.7×10^-7．（已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=8.5×10^-17）．
（3）室溫下，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH．（選填“大于”、“小于”或“等于”）． 濃度均為0.1mol/L 的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-濃度從大到小的順序為HSO₃^-＞HCO₃^-＞SO₃^2-＞CO₃^2-．（已知：H₂SO₃；K_i1=1.54×10^-2； K_i2=1.02×10^-7；HClO；K_i1=2.95×10^-8；H₂CO₃；K_i1=4.3×10^-7；K_i2=5.6×10^-11）

Answer 1

分析 （1）酸、堿都是一元強電解質(zhì)，pH=a的一元強酸溶液中氫離子濃度=10^-a mol/L，pH=b的一元強堿中氫氧根離子濃度=10 ^b-14 mol/L，二者恰好反應(yīng)時，說明酸和堿的物質(zhì)的量相等，據(jù)此分析解答；
（2）AgCl開始沉淀時，說明溶液中的c（I^-）和c（Cl^-）均已達(dá)到飽和狀態(tài)，所以溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{\frac{Ksp（AgI）}{c（A{g}^{+}）}}{\frac{Ksp（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}}$=$\frac{Ksp（AgI）}{Ksp（AgCl）}$；
（3）酸的電離常數(shù)越大，酸性越強，其鹽的水解程度越小；水解程度越大，溶液中酸根離子濃度越�。�

解答 解：（1）酸、堿都是一元強電解質(zhì)，pH=a的一元強酸溶液中氫離子濃度=10^-a mol/L，pH=b的一元強堿中氫氧根離子濃度=10 ^b-14 mol/L，二者恰好反應(yīng)時，酸和堿的物質(zhì)的量相等，即：10^-a mol/L×V_aL=10 ^b-14 mol/L×V_bL，
$\frac{{V}_{a}}{Vb}$=$\frac{1{0}^{b-14}}{1{0}^{-a}}$=10 ^a+b-14，V_a＜V_b，所以10 ^a+b-14＜1，所以a+b＜14，
又a=0.5b，所以3a＜14，所以a＜$\frac{14}{3}$；b＞7，a=0.5b＞0.5×7=3.5，所以3.5＜a＜$\frac{14}{3}$，
故答案為：3.5＜a＜$\frac{14}{3}$；
（2）AgCl開始沉淀時，說明溶液中的c（I^-）和c（Cl^-）均已達(dá)到飽和狀態(tài)，所以溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{\frac{Ksp（AgI）}{c（A{g}^{+}）}}{\frac{Ksp（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}}$=$\frac{Ksp（AgI）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{8.5×1{0}^{-17}}{1.8×1{0}^{-10}}$=4.7×10^-7，
故答案為：4.7×10^-7；
（3）向NaClO溶液中通入少量二氧化碳，生成HClO和HCO₃^-，離子方程式為ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-；酸的電離常數(shù)越大，酸性越強，其鹽的水解程度越小，HClO電離常數(shù)小于H₂SO₃，所以NaClO的水解程度大，濃度相同時NaClO溶液的pH大于Na₂SO₃ 溶液的pH；水解程度越大，溶液中酸根離子濃度越小，水解程度：CO₃^2-＞SO₃^2-＞HCO₃^-＞HSO₃^-，則溶液中離子濃度：HSO₃^-＞HCO₃^-＞SO₃^2-＞CO₃^2-；
故答案為：大于；HSO₃^-＞HCO₃^-＞SO₃^2-＞CO₃^2-．

點評 本題考查了鹽類水解、弱電解質(zhì)的電離、溶度積的有關(guān)計算等知識點，根據(jù)弱電解質(zhì)電離特點、鹽類水解特點來分析解答即可，注意把握電離常數(shù)與酸性強弱的關(guān)系，題目難度中等．