Question

常温下，如果取0.1mol/LHA溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=8。试回答下列问题：

（1）混合溶液pH=8的原因是______________（用离子方程式表示）

（2）混合溶液中由水电离出的c(OH^-)___________(填“大于”、“等于”或“小于”)0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(OH^-)

（3）求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：

c(Na⁺)- c(A^-)=____________mol/L, c(OH^-)- c(HA)=____________mol/L

常温下，将PH=2的酸HA溶液与PH＝12的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液PH_________7 (填“大于”、“等于”或“小于”)

（5）已知NH₄A溶液为中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断(NH₄)₂CO₃溶液的PH___________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。

Answer

A－＋H2OHA＋OH－大于9.9×10－71×10－8小于大于

【解析】

(1)等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水，生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸，生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液的pH值大于7，水解方程式为：A-+H2OHA+OH-；
(2)该盐含有弱根离子能促进水电离，氢氧化钠是强碱能抑制水电离，所以混合溶液中由水电离出的c(OH-)大于0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)；
(3)由电荷守恒可知，c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L，由质子守恒知c(OH-)=c(HA)+c(H+)，则c(OH-)-c(HA)=c(H+)=1×10-8mol/L；常温下，将PH=2的酸HA溶液与PH＝12的NaOH溶液等体积混合后，未反应的HA电离使溶液显酸性，所得溶液PH小于7；

(4)将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH4A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以(NH4)2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7；
(NH4)2SO4 和NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，溶液中铵根离子浓度越大，水解程度越小，但水解的个数多，所以氯化铵溶液的pH值大于硫酸铵；NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等，所以溶液呈中性，溶液的pH值大于氯化铵；NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度，溶液呈碱性，所以溶液的pH值最大，则pH大小顺序为A＞B＞D＞C。

点睛：考查弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断等知识点，根据弱电解质电离特点及酸碱中和反应来分析解答，明确物质的性质是解本题关键，难点是(4)可根据题意知，HA的酸性比碳酸强，NH4A溶液为中性，说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同，由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子，所以(NH4)2CO3中溶液呈碱性；根据铵根离子的水解程度判断溶液酸碱性的大小，溶液浓度越稀，盐的水解程度越大。