Question

17．按要求回答下列问题：
（1）实验室常用NaOH溶液来进行洗气和提纯，当100mL3mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（2）常温下向一定体积的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是CD．
A．溶液中导电粒子的数目减小
B．醋酸的电离程度增大，c（H⁺）亦增大
C．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}$不变
D．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（O{H}^{-}）}$减小
（3）①常温下将0.15mol/L稀硫酸V₁mL与0.1mol/LNaOH溶液V₂mL混合，所得溶液的pH为1，则V₁：V₂=1：1（溶液体积变化忽略不计）．
②常温下若溶液由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V₂mL混合而得，则下列说法正确的是AD
A．若反应后溶液呈中性，则c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol/L
B．若V₁=V₂，反应后溶液pH一定等于7
C．若反应后溶液呈酸性，则V₁一定大于V₂
D．若反应后溶液呈碱性，则V₁一定小于V₂
（4）常温下，浓度均为0.1mol/L的下列五种溶液的pH值如表所示：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①根据表中数据，将浓度均为0.01mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是A．
A．HCN        B．HClO        C．Na₂CO₃      D．CH₃COOH
②根据以上数据，判断下列反应可以成立的是AB．
A．CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa
B．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO
D．NaHCO₃+HCN═NaCN+CO₂+H₂O
（5）几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺离子的溶液中滴加NaOH溶液时，Cu²⁺（填离子符号）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析 （1）n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（C0₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，设生成的碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y，则x+y=0.2、2x+y=0.3，解得：x=0.1、y=0.1，即碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量都是0.1mol，碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液呈碱性，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，再结合物料守恒判断；
（2）加水稀释促进醋酸电离，溶液中醋酸根离子浓度、醋酸分子浓度、氢离子浓度都减小，氢氧根离子浓度增大；
（3）①所得溶液的pH值为1，溶液中氢离子浓度为1×10^-1mol•L^-1，说明氢离子过量，根据题中稀硫酸和氢氧化钠溶液体积列式计算出V₁：V₂的比值；
②常温下，pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．常温下，混合溶液呈中性，则混合溶液中c（OH^-）=c（H⁺）=10^-7mol/L；
B．如果二者的体积相等，则n（HA）≥n（NaOH），混合溶液呈中性或酸性；
C．若反应后溶液呈酸性，则V₁一定不一定大于V₂；
D．如果HA为弱酸，等体积混合呈酸性，若要呈碱性，V₁一定小于V₂；如果HA为强酸，只有V₁一定小于V₂溶液才能呈碱性．
（4）①相同浓度的钠盐溶液，酸的酸性越弱，则酸根离子水解程度越大，根据钠盐溶液pH确定酸的强弱；相同浓度的不同酸，加水稀释促进弱酸电离，则稀释相同的倍数，酸的酸性越弱，酸溶液稀释过程中pH变化越小；
②酸根离子水解程度越强，则酸的酸性越弱，结合强酸制取弱酸分析；
（5）生成沉淀需要的pH越小，则该离子先沉淀；根据离子积常数计算其溶度积常数．

解答 解：（1）n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（C0₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，设生成的碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y，则x+y=0.2、2x+y=0.3，解得：x=0.1、y=0.1，即碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量都是0.1mol，碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液呈碱性，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，再结合物料守恒判得该混合溶液中离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）A．加水稀释促进醋酸电离，则溶液中导电粒子的数目增加，故A错误；　　 　
B．醋酸的电离程度增大，但溶液中c（H^-）减小，故B错误；
C．$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$=$\frac{Ka}{Kw}$，电离平衡常数和水的离子积常数不变，所以其不变，故C正确；
D．无限稀释相当于水，但体积增加，醋酸根离子浓度减小，氢离子浓度基本不变，所以$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$的比值减小，故D正确；
故答案为：CD；
（3）①溶液中氢氧化钠的物质的量为：V₂×10^-3L×0.1mol/L=V₂×10^-4mol，
稀硫酸的物质的量为：V₁×10^-3L×0.15mol/L×2=3V₁×10^-4mol，
两溶液混合后溶液显示酸性，氢离子浓度为1×10^-1mol•L^-1，
则有：3V₁×10^-4mol-V₂×10^-4mol=（V₁+V₂）×10^-3L×1×10^-1mol•L^-1=（V₁+V₂）×10^-4mol，
解得V₁：V₂=1：1，
故答案为：1：1；
②常温下，pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．若溶液M呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol•L^-1，则c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol•L^-1，故A正确；
B．若V₁=V₂，由于HA的强弱未知，则反应后溶液的酸碱性不能确定，溶液M的pH不一定等于7，故B错误；
C．若HA为弱酸，等体积混合，混合液也呈酸性，则V₁不一定大于V₂，故C错误；
D．若HA为弱酸，等体积混合呈酸性，如果呈碱性，V₁一定小于V₂，若HA为强酸，要满足反应后呈碱性，则V₁一定小于V₂，故D正确；
故答案为：AD；
（4）①相同浓度的钠盐溶液，酸的酸性越弱，则酸根离子水解程度越大，根据钠盐溶液pH确定酸的强弱；相同浓度的不同酸，加水稀释促进弱酸电离，则稀释相同的倍数，酸的酸性越弱，酸溶液稀释过程中pH变化越小，根据钠盐溶液的pH知，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四种酸的酸性大小顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH变化最小的是HCN，故选A，
故答案为：A；
②HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四种酸的酸性大小顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，根据强酸制取弱酸知，
A．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-，所以二者反应为CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa，故A正确；  
B．醋酸酸性大于HCN，所以二者反应为CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN，故B正确；
C．碳酸酸性大于次氯酸，所以二者反应为CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+NaClO，故C错误；     
D．酸性H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以NaHCO₃、HCN二者不反应，故D错误；
故答案为：AB；
（5）Cu²⁺开始沉淀的pH最小，所以Cu²⁺先沉淀；Mg²⁺、Fe²⁺开始沉淀的C（OH^-）分别为：10^-3.6mol•L^-1、10^-6.4mol•L^-1，所以K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，
故答案为：Cu²⁺；＜．

点评 本题考查离子浓度大小比较、弱电解质的电离、难溶物的溶解平衡等知识点，题目难度中等，根据溶液中的溶质及其性质确定溶液中离子浓度大小，知道酸的强弱与酸根离子水解程度的关系，知道弱电解质稀释过程中各种离子浓度变化．