Question

18．（1）Na₂CO₃溶液呈堿性的原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-（寫出有關(guān)的離子方程式），將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓．
（2）現(xiàn)有濃度均為0.2mol/L的Na₂CO₃溶液與NaHCO₃溶液，試回答下列問題：
①pH大小：Na₂CO₃＞NaHCO₃（填＞、=、＜）；
②微粒種類：Na₂CO₃=NaHCO₃ （填＞、=、＜）；
③兩溶液分別加入0.1molNaOH固體，恢復(fù)到原溫度，Na₂CO₃溶液中的c（CO₃^2-）
增大（填“增大、減小或不變”）、NaHCO₃溶液中的c（HCO₃^-）減�。ㄌ睢霸龃�、減小或不變”）．
（3）常溫下，甲為0.1mol/L的HA溶液，pH＞1；乙為0.1mol/L BOH溶液，且溶液中c（OH^-）/c（H⁺）=10¹²．請分別寫出甲、乙兩溶液中溶質(zhì)的電離方程式HA?H⁺+A^-、BOH?B⁺+OH^-．
（4）相同條件下，對于濃度均為0.1mol/L的NaCl溶液和CH₃COONa溶液，溶液中的離子總數(shù)：NaCl溶液＞CH₃COONa溶液（填＞、=、＜）．
（5）物質(zhì)的量濃度相同的 ①氨水 ②氯化銨 ③碳酸氫銨 ④硫酸氫銨 ⑤硫酸銨五種溶液中c（NH₄⁺）由大到小的順序是（填寫編號）⑤＞④＞②＞③＞①
（6）濃度均為0.1mol/L的6種溶液：①HNO₃  ②CH₃COOH  ③NaOH  ④CH₃COONa  ⑤KCl ⑥NH₄Cl，溶液pH值由小到大的順序是（填寫編號）①②⑥⑤④③．
（7）在鋼鐵發(fā)生的吸氧腐蝕中正極上的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性；NaHCO₃水解溶液呈堿性，Al₂（SO₄）₃在溶液中水解顯酸性，二者混合發(fā)生相互促進(jìn)的水解，生成二氧化碳和氫氧化鋁；
（2）①酸（堿）越弱，則對應(yīng)的鹽的水解程度越大；
②CO₃^2-的水解分兩步，而HCO₃^-既能水解又能電離，據(jù)此分析離子種類；
③依據(jù)碳酸鈉水解平衡分析，加入氫氧化鈉增大氫氧根離子濃度，平衡左移；碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧根離子和碳酸氫根離子電離出的氫離子反應(yīng)．促進(jìn)電離正向進(jìn)行；
（3）依據(jù)溶質(zhì)濃度和溶液PH分析判斷HA為弱酸，乙溶液中根據(jù)離子積常數(shù)和（OH^-）：c（H⁺）=10¹² 計算溶液中的氫氧根離子濃度分析判斷BOH是強(qiáng)堿還是弱堿；依據(jù)強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)寫出電離方程式；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解生成醋酸和氫氧根離子溶液中離子積是常數(shù)分析；
（5）依據(jù)溶質(zhì)濃度不考慮水解計算銨根濃度比較大小，然后再依據(jù)其他離子對銨根離子水解平衡的影響，弱電解質(zhì)電離程度小，銨根離子水解程度�。�
（6）先將物質(zhì)的按照堿、鹽、酸的順序分類，再根據(jù)鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離特點比較PH，再按照溶液的PH由大到小進(jìn)行排序；
（7）吸氧腐蝕中，正極氧氣得到電子生成氫氧根離子．

解答 解：（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，分步水解，水解離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
HCO₃^-水解，反應(yīng)為：HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH^-，溶液呈堿性；Al³⁺水解，反應(yīng)為：Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，Al₂（SO₄）₃溶液呈酸性；
NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，發(fā)生相互促進(jìn)的水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，產(chǎn)生大量的氣體和沉淀．
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（2）①CO₃^2-對應(yīng)的酸為HCO₃^-，而HCO₃^-對應(yīng)的酸為H₂CO₃，由于酸性H₂CO₃＞HCO₃^-，而酸越弱，鹽越水解，故Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃的水解程度，即Na₂CO₃ 溶液的堿性強(qiáng)于NaHCO₃的堿性，則PH大�。篘a₂CO₃＞NaHCO₃，故答案為：＞；
②CO₃^2-的水解分兩步進(jìn)行：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故Na₂CO₃溶液中存在Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃、OH^-、H⁺、H₂O，而HCO₃^-既能水解又能電離：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，故故NaHCO₃溶液中存在Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、H₂CO₃、OH^-、H⁺、H₂O，所以兩種溶液中微粒種類相同，
故答案為：=；
③依據(jù)碳酸鈉水解平衡分析，加入氫氧化鈉增大氫氧根離子濃度，平衡左移，碳酸根離子濃度增大；碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧根離子和碳酸氫根離子電離出的氫離子反應(yīng)．促進(jìn)電離正向進(jìn)行，碳酸氫根離子濃度減小，
故答案為：增大；減��；
（3）甲為0.1mol/L的HA溶液，pH＞1，說明酸為完全電離，依據(jù)溶質(zhì)濃度和溶液PH分析判斷HA為弱酸，乙溶液中c（H⁺）c（OH^-）=10^-14，根據(jù)離子積常數(shù)和c（OH^-）：c（H⁺）=10¹² 計算溶液中的氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=10^-13mol/L，分析判斷BOH是弱堿；依據(jù)弱電解質(zhì)存在電離平衡寫出電離方程式為：HA?H⁺+A^-，BOH?B⁺+OH^-，故答案為：HA?H⁺+A^-；BOH?B⁺+OH^-；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解生成醋酸和氫氧根離子，溶液中離子積是常數(shù)，所以醋酸鈉溶液中微粒數(shù)減小，故答案為：＞；
（5）依據(jù)溶質(zhì)濃度不考慮水解計算銨根濃度比較大小，然后再依據(jù)其他離子對銨根離子水解平衡的影響，弱電解質(zhì)電離程度小，銨根離子水解程度小；
物質(zhì)的量濃度相同的①氨水 ②氯化銨 ③碳酸氫銨 ④硫酸氫銨 ⑤硫酸銨五種溶液中，依據(jù)溶質(zhì)濃度不考慮水解計算銨根濃度比較大小，然后再依據(jù)其他離子對銨根離子水解平衡的影響，弱電解質(zhì)電離程度小，銨根離子水解程度小，c（NH₄⁺）由大到小的順序是：⑤＞④＞②＞③＞①，
故答案為：⑤＞④＞②＞③＞①．
（6）屬于堿的為：③NaOH；
水解呈堿性的為：④CH₃COONa，但由于水解程度較小，則pH：③＞④；
溶液呈中性的為：⑤KCl；
溶液呈酸性的有：①②⑥，其中①為一元強(qiáng)酸，②為一元弱酸，⑥水解呈酸性，濃度相同時，
溶液的pH：⑥＞②＞①，綜合以上分析可知，溶液的pH由大到小的順序是為：①②⑥⑤④③，
故答案為：①②⑥⑤④③；
（7）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，正確的反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

點評 本題考查了離子濃度的大小比較以及鹽溶液水解程度大小判斷，為高頻考點，注意“越弱越水解”是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．