Question

8．现有A、B、C、D、E、F六种无色溶液，它们可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一种．已知B、D两溶液呈酸性，但B溶液中水的电离程度大于D溶液中水的电离程度；A、C、F焰色反应均为黄色，F溶液呈中性，A、C溶液呈碱性，但物质的量浓度相同时，C溶液的pH值大于A溶液的pH值．试回答下列问题：
（1）在A、C、F三种溶液中，水的电离程度由大到小的顺序为A＞F＞C（填序号）．
（2）常温下，将等物质的量浓度，等体积的B、E两溶液相混合，所得混合溶液的pH大于7（填“大于”或“等于”或“小于”），溶液中各离子浓度大小关系为c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（3）常温下，若C溶液中c（OH^-）与D溶液中c（H⁺）相等，将二者等体积混合，所得混合溶液的pH小于7（填“大于”或“等于”或“小于”）；如果将等物质的量浓度的C、D按a：b的体积比混合，混合溶液的pH恰好等于7（体积变化忽略不计），则D的电离平衡常数为$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$（用含a、b的表达式表示）．
（4）常温下，若B溶液中c（H⁺）与C溶液中的c（OH^-）相等，现将B、C溶液都稀释10倍，稀释后B溶液的pH值用pH_B表示，C溶液的pH值用pH_C表示，则pH_B+pH_C小于14（填“等于”、“大于”或“小于”）．

Answer 1

分析 现有A、B、C、D、E、F六种无色溶液，它们可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一种，已知B、D两溶液呈酸性，但B溶液中水的电离程度大于D溶液中水的电离程度，说明B溶液的酸性是盐类水解引起的，D溶液是酸电离引起的，故B为NH₄Cl溶液，D为CH₃COOH溶液，A、C、F焰色反应均为黄色，说明溶液中都含有钠离子，F溶液呈中性，故F为NaCl溶液，A、C溶液呈碱性，但物质的量浓度相同时，C溶液的pH值大于A溶液的pH值，则A为CH₃COONa溶液，C为NaOH溶液，最后可确定E为氨水，据此答题．

解答 解：现有A、B、C、D、E、F六种无色溶液，它们可能是：CH₃COONa溶液、NH₄Cl溶液、NaOH溶液、CH₃COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一种，已知B、D两溶液呈酸性，但B溶液中水的电离程度大于D溶液中水的电离程度，说明B溶液的酸性是盐类水解引起的，D溶液是酸电离引起的，故B为NH₄Cl溶液，D为CH₃COOH溶液，A、C、F焰色反应均为黄色，说明溶液中都含有钠离子，F溶液呈中性，故F为NaCl溶液，A、C溶液呈碱性，但物质的量浓度相同时，C溶液的pH值大于A溶液的pH值，则A为CH₃COONa溶液，C为NaOH溶液，最后可确定E为氨水，
（1）A为CH₃COONa溶液，C为NaOH溶液，F为NaCl溶液，CH₃COONa溶液中醋酸根离子水解促进水的电离，NaOH溶液为强碱溶液，对水的电离起抑制作，故在A、C、F三种溶液中，水的电离程度由大到小的顺序为A＞F＞C，
故答案为：A＞F＞C；
（2）B为NH₄Cl溶液，E为氨水，常温下，将等物质的量浓度，等体积的B、E两溶液相混合，由于氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度，所以所得混合溶液的pH 大于7，溶液中各离子浓度大小关系为c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：大于；c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）C为NaOH溶液，D为CH₃COOH溶液，常温下，若C溶液中c（OH^-）与D溶液中c（H⁺）相等，将二者等体积混合，由于CH₃COOH溶液是弱电解质，所以CH₃COOH溶液过量，所得混合溶液的pH小于 7，如果将等物质的量浓度的C、D按a：b的体积比混合，混合溶液的pH恰好等于7（体积变化忽略不计），根据电离可知，溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=$\frac{a}{a+b}$，混合后溶液中CH₃COOH的浓度为$\frac{b-a}{a+b}$，根据平衡常数的定义可知，CH₃COOH溶液中K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1{0}^{-7}×\frac{a}{a+b}}{\frac{b_a}{a+b}}$=$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$，
故答案为：小于；$\frac{a×1{0}^{-7}}{b-a}$；
（4）B为NH₄Cl溶液，C为NaOH溶液，NH₄Cl中存在铵根离子水解产生氢离子的平衡，溶液稀释时，平衡正向移动，水解程度增大，常温下，若B溶液中c（H⁺）与C溶液中的c（OH^-）相等，现将B、C溶液都稀释10倍，NH₄Cl溶液的pH值增加的值小于1，而NaOH溶液pH值减小的值等于1，所以pH_B+pH_C 小于14，
故答案为：小于．

点评 本题考查了弱电解质的电离和盐类水解的相关问题，题目难度中等，涉及了电离平衡常数的计算、影响电离平衡和水解平衡的因素、离子浓度的大小比较等知识，准确推断各种物质是解题的关键．