Question

2．已知某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四种离子，某同学推测其离于浓度大小顺序有如下四种关系：
①c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
②c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
③c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）
④c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）
（1）若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是醋酸钠，上述四种离子浓度的大小顺序为①（填编号）．
（2）若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好反应，则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c（NaOH）等于c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”，下同），混合前酸中c（H⁺）和碱中c（OH^-）的关系是c（H⁺）小于c（OH^-）．
（3）若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好是中性，则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c（NaOH）小于c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”），混合后溶液中的各离子浓度的大小关系为c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

Answer 1

分析 某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四种离子，溶质可能是氢氧化钠和醋酸钠、醋酸钠、醋酸钠和醋酸；
（1）若为CH₃COONa溶液，由醋酸根离子水解来分析；
（2）该溶液是由体积相等的NaOH溶液和醋酸混合而成，且两者恰好中和，则醋酸与氢氧化钠的物质的量相等，反应生成的是醋酸钠溶液；醋酸为弱电解质，在溶液中只能部分电离，则反应前酸中c（H⁺）小于碱中c（OH^-）；
（3）要使混合溶液呈酸性，则醋酸的物质的量大于氢氧化钠；溶液恰好呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），结合电荷守恒及盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小．

解答 解：某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四种离子，溶质可能是氢氧化钠和醋酸钠、醋酸钠、醋酸钠和醋酸；
（1）若为CH₃COONa溶液，醋酸根离子水解、钠离子不水解，溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺）、c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-），醋酸根离子水解程度较小，所以c（CH₃COO^-）＞c（OH^-），则溶液中离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故选①，
故答案为：醋酸钠；①；
（2）若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好反应，则两溶液中醋酸和氢氧化钠的物质的量相等，两溶液体积相等，则醋酸和氢氧化钠溶液的浓度相等；由于醋酸为弱酸，氢氧化钠为强电解质，则混合前酸中c（H⁺）小于碱中c（OH^-），
故答案为：等于；小于；
（3）要使混合溶液呈酸性，则醋酸的物质的量大于氢氧化钠，二者体积相等，则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c（NaOH）＜c（CH₃COOH）；溶液为中性，则c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒可知：c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），则溶液中离子浓度大小为：c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：小于；c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

点评 本题考查离子浓度的大小比较，题目难度中等，注意根据溶液离子浓度的关系结合弱电解质的电离和盐类的水解等知识解答，溶液中电荷守恒的应用．