Question

现有下列物质：①BaSO₄②Cl₂③NaHCO₃④CuSO₄?5H₂O⑤NaHSO₄⑥Na₂O₂⑦NaOH⑧C₂H₅OH⑨NH₃⑩CH₃COOH，将满足条件的物质序号填在相应横线上．
（1）将上述物质分类：①电解质

 

；②非电解质

 

．
（2）室温下将上述物质各取 0.01mol 分别投入 1L 水中．
①所得溶液中能用 pH 试纸测定其 pH，且显酸性的是

 

（按酸性由强到弱顺序书写）．
②所得溶液呈碱性且电离平衡，水解平衡均存在，请写出其中主要的水解离子方程式

 

（3）分别取 0.01mol NaOH 投入到 0.1mol?L^-1100mL 下列溶液或 100mL 水中，恢复到室温，溶液导电能力基本不变的是

 

．
A．NH₄Cl       B．HCl      C．CH₃COOH     D．NH₃?H₂O  E．H₂O
（4）常温下，取 0.01mol NaOH 投入水中配成溶液，向溶液中加入含 a mol CH₃COOH 的溶液 b L 后，溶液呈中性．则 CH₃COOH 的电离常数为 Ka=

 

．

Answer 1

考点：电解质与非电解质,弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）电解质是指：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物．电解质水溶液中或熔融状态下能够导电，是因电解质自身可以离解成自由移动的离子．电解质包括离子型或强极性共价型化合物；而非电解质是指：在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物．也就是说，非电解质在熔融状态和水溶液中自身都不能离解出自由移动的离子．非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物；
（2）①根据电解质的电离和盐的水解分析，盐类水解规律：强酸弱碱盐水解显酸性；强碱弱酸盐水解显碱性；强酸强碱盐显中性；
②NaHCO₃属于强碱弱酸盐，在溶液中存在水解和电离，水解程度大于电离程度，溶液显碱性；
（3）溶液的导电能力与离子的浓度成正比，离子浓度越大导电能力越强，浓度越小导电能力越弱，向下列溶液中加入氢氧化钠固体后，如果能增大溶液中离子浓度，则能增大溶液的导电能力，否则不能增大溶液的导电能力；
（4）CH₃COOH是弱酸存在电离平衡；若将③CH₃COOH和等浓度的NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性，依据电荷守恒分析计算醋酸根离子浓度，依据常温下氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同为10^-7mol/L；结合定量平衡常数计算；

解答： 解：（1）①BaSO₄在水溶液中虽难溶，但溶于水的部分能完全电离，BaSO₄═Ba²⁺+SO₄^2-有自由移动的离子，能导电，故是电解质；
②Cl₂ 是单质，故既不是电解质，也不是非电解质；
③NaHCO₃水溶液中或熔融状态下能够导电，属于电解质；
④CuSO₄?5H₂O水溶液中或熔融状态下都能够导电，属于电解质；
⑤NaHSO₄为离子化合物，在水溶液中或熔融状态下能导电属于电解质；
⑥Na₂O₂为离子化合物，在熔融状态下能导电，属于电解质；
⑦NaOH为离子化合物，在水溶液中或熔融状态下能导电属于电解质；
⑧C₂H₅OH是共价化合物，其溶液是以分子的形式分散在水中形成，不能导电，属非电解质；
⑨氨气在溶液中能够导电，但是导电的离子是一水合氨电离的，不是氨气电离的，所以氨气属于非电解质；
⑩CH₃COOH溶于水时能部分电离出自由离子而导电，属于电解质；
故答案为：①③④⑤⑥⑦⑩；⑧⑨；
（2）①所得溶液中能用 pH 试纸测定其 pH，且显酸性的是酸和能电离出氢离子的盐，以及和水反应生成酸的物质，以及水解呈酸性的物质，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，所以呈酸性；CuSO₄?5H₂O属于强酸弱碱盐，水解呈酸性；硫酸氢钠在水中电离NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，显酸性，
故答案为：②④⑤；
②NaHCO₃为强电解质，电离方程式为NaHCO₃═Na⁺+HCO₃^-；NaHCO₃强碱弱酸盐，在溶液中存在水解和电离，水解程度大于电离程度，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液显碱性，其水解方程式为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）A．NH₄Cl 与氢氧化钠固体反应生成氯化钠氨气和水，溶液中离子浓度基本不变，所以导电能力基本不变，故A符合；
B．HCl是强电解质，氢氧化钠是强电解质，向盐酸中加入氢氧化钠固体后，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，溶液中离子浓度变化不大，所以溶液的导电能力变化不大，故B符合；
 C．CH₃COOH是弱电解质，氢氧化钠和醋酸反应生成醋酸钠，溶液中的溶质由弱电解质变成强电解质，离子浓度增大，溶液的导电能力增大，故C不符合；
 D．NH₃?H₂O是弱电解质，氢氧化钠促进氨水电离向逆反应方向移动影响电离与导电关系不大，但溶液中的溶质由弱电解质变成强电解质，离子浓度增大，溶液的导电能力增大，故D不符合；
E．水是弱电解质，向水中加入氢氧化钠固体后，溶液中离子浓度增大，则溶液的导电能力增大，故E不符合；
故答案为：AB；
（4）设b L为1L，若将CH₃COOH浓度为a mol/LCH₃COOH和0.01mol?L^-1NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，依据溶液中电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），溶液呈中性说明c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L；c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，则CH₃COOH的电离常数=

c(H+)c(CH3COO-)

C(CH3COOH)

=

10-7×0.005

a 2 -0.005

=

10-9

a-0.01

；
故答案为：

10-9

a-0.01

；

点评：本题考查了强弱电解质的判断、电离方程式的书写、酸碱混合溶液的计算等，题目涉及的知识点较多，题目难度中等．注意CH₃COOH的电离常数计算为该题难点．