Question

15．水溶液中的行為是中學(xué)化學(xué)的重要內(nèi)容．
（1）25℃時，某溶液中由水電離出c（H⁺）=1×10^-10 mol/L，該溶液pH為4或10．
（2）25℃時，測得亞硫酸氫鈉溶液的pH＜7，解釋該溶液顯酸性的原因（用離子方程式表示，并作適當解釋）HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，且電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性．
（3）電離常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強弱的物理量．已知：

化學(xué)式	電離常數(shù)（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
HClO	K=3×10-8
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

25℃時，將濃度相同的四種鹽溶液：①NaCN  ②NaClO  ③Na₂CO₃  ④NaHCO₃，按pH由大到小的順序排列③＞①＞②＞④（填序號），向84消毒液中通入少量的CO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO．
（4）25℃時，將n mol•L^-1的氨水與0.2mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則溶液顯中性（填“酸”、“堿”或“中”），NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{2×1{0}^{-8}}{n-0.2}$（用含n的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）在25℃時，某溶液中，由水電離出的c（H⁺）_水=1.0×10^-10 mol/L＜10^-7mol/L，說明該溶液中的溶質(zhì)抑制水的電離，溶質(zhì)能電離出氫離子、氫氧根離子就能抑制水電離，據(jù)此分析判斷．
（2）HSO₃^-在溶液中既能水解又能電離，且電離程度大于水解程度；
（3）根據(jù)表格可知，酸性強弱順序為：H₂CO₃＞HClO＞HCN＞HCO₃^-，而酸越弱，則其對應(yīng)的鹽越水解，據(jù)此分析；由于H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，故向84消毒液中通入少量的CO₂，生成的是NaHCO₃和HClO；
（4）在25℃下，平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.1mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5n-0.1）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{c（O{H}^{-}）•c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$．

解答 解：（1）25℃時：Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=10^-14，純水中c（H⁺）=c（OH^-）=1.0×10^-7 mol/L，在25℃時，某溶液中，由水電離出的c（H⁺）_水=1.0×10^-10 mol/L＜10^-7mol/L，說明該溶液中的溶質(zhì)抑制水的電離，溶質(zhì)能電離出氫離子、氫氧根離子就能抑制水電離，則該溶質(zhì)可能是酸或堿或強酸的酸式鹽，如果為酸溶液，則pH=4，如果為鹽溶液，則pH=10，故答案為：4或10；
（2）HSO₃^-在溶液中既能水解又能電離：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-   HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，且電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性，故答案為：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-   HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，且電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性；
（3）根據(jù)表格可知，酸性強弱順序為：H₂CO₃＞HClO＞HCN＞HCO₃^-，而酸越弱，則其對應(yīng)的鹽越水解，故①NaCN  ②NaClO  ③Na₂CO₃  ④NaHCO₃中水解程度由大到小的順序為：③Na₂CO₃＞①NaCN＞②NaClO＞④NaHCO₃，故溶液的pH由大到小的順序為③＞①＞②＞④；由于H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，故向84消毒液中通入少量的CO₂，生成的是NaHCO₃和HClO，化學(xué)方程式為：NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO．故答案為：③＞①＞②＞④；NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO；
（4）解：在25℃下，平衡時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.1mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5n-0.1）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=$\frac{c（O{H}^{-}）•c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{1{0}^{-7}×0.1}{0.5n-0.1}$=$\frac{2×1{0}^{-8}}{n-0.2}$，
故答案為：中，$\frac{2×1{0}^{-8}}{n-0.2}$．

點評 本題考查弱電解質(zhì)電離，根據(jù)電荷守恒確定溶液酸堿性，結(jié)合一水合氨電離平衡常數(shù)解答問題，注意二者混合后溶液體積增大一倍，物質(zhì)濃度降為原來一半，為易錯點．