Question

3．在含有弱電解質(zhì)的溶液中，往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存．
（1）現(xiàn)將0.2mol•L^-1的HA酸溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合．若HA是HCN，溶液中c（Na⁺）＞c（CN^-），則該混合溶液c（H⁺）＜ c（OH^-）（填“＞”“＜”或“=”）．若HA是CH₃COOH，該混合溶液呈酸性，則c（CH₃COOH）＜c（CH₃COO^-）（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）濃度為0.1mol•L^-1的下列各物質(zhì)的溶液中，c（NH₄⁺）由大到小的順序是②④①③．（填序號(hào)）     ①NH₄Cl   ②（NH₄）₂SO₄   ③NH₃•H₂O   ④（NH₄）₂CO₃
（3）常溫下在20mL 0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO₂因逸出未畫出）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（縱軸）隨溶液pH變化的部分情況如圖所示．
回答下列問題：
①人造血液的pH約為7.4，則CO₂在血液中主要以HCO₃^-的形式存在；c（OH-）c（HCO3-）c（CO32-）
②在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-（填“能”或“不能”）不能大量共存；
③已知在25℃時(shí)，CO₃^2-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)K_h═2×10^-4，當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=20：1時(shí)，溶液的pH=9．

Answer 1

分析 （1）如HA是HCN，反應(yīng)后為等濃度的HCN、NaCN的混合溶液，根據(jù)溶液呈電中性的角度比較離子濃度大�。�
如HA是CH₃COOH，反應(yīng)后為等濃度的CH₃COOH、CH₃COONa的混合溶液，該混合溶液呈酸性，說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度；
（2）氫離子抑制銨根離子水解、醋酸根離子促進(jìn)銨根離子水解，一水合氨是弱電解質(zhì)，相同濃度的溶液中一水合氨中銨根離子濃度最小；
（3）①根據(jù)圖判斷C元素存在形式；
②酸性條件下，能存在大量碳酸，堿性條件下，能存在大量碳酸根離子；
③常溫下在20mL0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水，以此分析解答．

解答 解：（1）如HA是HCN，反應(yīng)后為等濃度的HCN、NaCN的混合溶液，根據(jù)溶液電中性原則可知c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-），由于c（Na⁺）＞c（CN^-），則c（H⁺）＜c（OH^-）；如HA是CH₃COOH，反應(yīng)后為等濃度的CH₃COOH、CH₃COONa的混合溶液，該混合溶液呈酸性，說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度，則c（CH₃COOH）＜c（CH₃COO^-），
故答案為：＜；＜；
（2）氫離子抑制銨根離子水解、醋酸根離子促進(jìn)銨根離子水解，一水合氨是弱電解質(zhì)，相同濃度的溶液中一水合氨中銨根離子濃度最小，濃度相等的這幾種溶液中銨根離子濃度大小順序是②＞①＞④＞③，故答案為：②＞①＞④＞③；
（3）①根據(jù)圖知，人體血液的pH約為7.4，則CO₂在血液中多以HCO₃^-的形式存在，故答案為：HCO₃^-．
②H₂CO₃是二元弱酸，分步電離，電離方程式為：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，HCO₃^-分別與H₂CO₃、CO₃^2-都能共存，酸性條件下，能存在大量碳酸，堿性條件下，存在大量碳酸根離子，因?yàn)槎�者存在環(huán)境不同，所以H₂CO₃和CO₃^2-在溶液中不能大量共存，
故答案為：不能；
③水解常數(shù)K_h=2×10^-4，當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=20：1時(shí)，c（OH^-）=10^-3mol/L，由Kw可知，c（H⁺）=10^-9mol/L，所以pH=9，故答案為：9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及識(shí)圖能力，明確弱電解質(zhì)電離及鹽類水解原理是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（2）題離子濃度大小比較，題目難度中等．