Question

(Ⅰ)A、B、C、D、E五种溶液分别为NaOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种。常温下进行下列实验：

①将1LpH=3的A溶液分别与0.001mol/L xLB溶液、0.001mol/L yLD溶液充分反应至中性，x、y大小关系为：y<x；

②浓度均为0.1mol/L A和E溶液，pH：A<E

③浓度均为0.1mol/L C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性。

回答下列问题：

（1）D是_____________溶液

（2）用水稀释0.1mol/LB时，溶液中随着水量的增加而减小的是_____________（填写序号）

①；②；③c（H⁺）和c（OH^-）的乘积；④OH^-的物质的量

（3）OH^-浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别和锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_____________（填写序号）

①反应所需要的时间E＞A ②开始反应时的速率A＞E

③参加反应的锌粉物质的量A=E   ④反应过程的平均速率E＞A

⑤A溶液里有锌粉剩余  ⑥E溶液里有锌粉剩余

（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如图中的_____________曲线（填写序号）．

（5）室温下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_____________．

(Ⅱ)如下图所示 ，横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn²⁺离子或Zn(OH)₄^2-离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。

（1）往ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：_______________。

（2）从图中数据计算可得Zn(OH)₂的溶度积(Ksp)＝_______________。

（3）某废液中含Zn^2＋离子，为提取Zn^2＋离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。

Answer

（I）（1）NaOH；（2）①②；（3）③④⑤；（4）④；

（5）c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）。

(II) （1）Zn2+ +4OH- ═[Zn(OH)4 ]2-（2）10-17（3）pH为8-12之间

【解析】

试题分析：（1）五种物质中NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种，CH3COOH、HCl、NH4HSO4均显酸性，NaOH、NH3·H2O显碱性，前两种五种与后三种物质等物质的量反应，但生成物一种酸性，一种中性的，只有与HCl反应，NaCl溶液显中性，NH4 Cl显酸性，则A为HCl、B为NH3·H2O、D为NaOH；浓度均为0.1mol•L-1 C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性，所以C为NH4HSO4，则E为CH3COOH。 （2）①由NH3·H2OOH- +NH4 + 可知，加水促进电离，则n(NH3·H2O)减少，n(OH-)增大，则c(NH3•H2O)/c(OH−)=n(NH3•H2O)/n(OH−)减小，正确；②由NH3·H2OOH- +NH4 + 可知加水促进电离，则n(NH3·H2O)减少，n(OH-)增大，c(NH3·H2O)、c(OH-)都减小，c(H+ )增大，则c(OH−)÷c(H+)减小，正确；③因加水稀释时，温度不变，则Kw=c(H+ )·c(OH−)是个常数，错误；④由NH3·H2OOH- +NH4 + 可知，加水促进电离，OH-的物质的量增大，错误；（3）①A是HCl，E是CH3COOH，若二者的OH-相等，则溶液中H+的浓度也相等，由于醋酸是弱酸，溶液中存在电离平衡，电离产生的离子浓度远小于酸分子的浓度，所以c(CH3COOH)>c(HCl)，根据酸能与锌反应得到氢气，随着反应的进行，CH3COOH不断电离出H+，反应速率比盐酸中快，产生的氢气一样多，反应所需要的时间HCl＞CH3COOH，错误；②根据酸能与锌反应得到氢气，开始溶液中c(H+)相等，反应时的速率HCl=CH3COOH，错误；③根据酸能与锌反应得到氢气，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，说明盐酸中锌剩余，CH3COOH中锌完全反应，参加反应的锌的物质的量相等，正确；④根据酸能与锌反应得到氢气，随着反应的进行，CH3COOH不断电离出H+ ，反应速率比盐酸中快，正确；⑤根据酸能与锌反应得到氢气，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，说明盐酸中锌剩余，CH3COOH中锌完全反应，参加反应的锌的物质的量相等，正确；⑥根据酸能与锌反应得到氢气，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，说明盐酸中锌剩余，CH3COOH中锌完全反应，参加反应的锌的物质的量相等，错误。故说法正确的是③④⑤。（4）NH3·H2O是碱，pH>7，NH4 HSO4电离产生H+，使溶液显酸性，pH<7，等体积、等物质的量浓度NH3·H2O和与NH4 HSO4 混合后溶液发生反,应：NH3·H2O+ NH4 HSO4 =(NH4 )2 SO4 +H2 O，(NH4 )2 SO4是强酸弱碱盐，NH4+会要发生水【解析】
NH4 +H2ONH3·H2O+H+ ，溶液呈酸性，加热水解平衡正向移动，c(H+)增大，pH减小，故④符合题意；（5）NH4 HSO4中滴入NaOH溶液，NaOH首先与NH4 HSO4电离出的H+ 发生酸碱中和反应，因为H+ 结合OH- 的能力比NH4 + 结合OH-的能量强（原因是产物H2O比NH3·H2O更难电离）．当加入等摩尔的NaOH时，正好将H+ 中和，此时c(Na+)=c(SO4 2- )，但此时溶液中还有NH4+，NH4+水解使溶液呈酸性，因此要使溶液呈中性，则还需继续滴入NaOH，当然到中性时c(H+)=c(OH-)，c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(OH-)=c(H+)。(II)（1）由图象可知溶液的碱性较强时，锌的存在形式为[Zn(OH)4 ]2- ，所以其反应的离子方程式为：Zn2+ +4OH- ═[Zn(OH)4 ]2-；（2）当溶液的pH=7.0时，c(Zn2+)=10-3 mol•L-1 ，Ksp =c(Zn2+)．c2(OH- )=10-3 ·(10-7)2 =10-17 ；（3）根据图象知，溶液的pH范围为8＜pH＜12时，Zn2+ 可将Zn2+ 转化为Zn(OH)2 沉淀，溶液中锌离子浓度小于10-5 mol•L-1 ，可以近似认为锌离子不存在；所以某废液中含Zn2+离子，为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH值的范围是pH为8-12之间。

【考点定位】考查电解质溶液的有关知识。

【名师点睛】酸、碱、盐都是电解质，等浓度的酸(或碱)，若酸或碱都是强电解质，元数越多，电离产生的离子浓度越大，溶液的pH就越小(或越大)；若酸或碱的元数相同，强酸或强碱电离产生的离子的浓度大于弱酸或弱碱电离产生的离子的浓度。盐的水溶液可能显酸性、中性、碱性。强酸弱碱盐水溶液显酸性；强碱弱酸盐水溶液显中性，强酸强碱盐或电离平衡常数相等的弱酸弱碱盐水溶液显中性。酸、碱对水的电离平衡起抑制作用，水解的盐对水的电离平衡起促进作用。盐的水解反应是吸热反应，升高温度促进盐的水解，使溶液的酸性或碱性更强。金属阳离子在不同的pH时存在形式不同，可根据其存在形式与溶液的pH关系确定反应的离子方程式和微溶物质的溶度积常数。溶度积常数Ksp也像化学平衡常数一样只与温度有关，与溶液中离子浓度大小无关、是否形成难溶性的物质无关。