Question

水溶液存在离子平衡，回答下列问题：

(1)Na₂SO₃水溶液呈________________（填“酸”、“中”、“碱”）性 ，原因是（用离子方程式）：______________________________；

(2)已知T ℃时，纯水中c(OH^‑)为10^-6 mol·L^-1，则

①该温度时0.1mol·L^-1NaOH溶液pH为___________________。

②该温度下，将pH＝2 的H₂SO₄溶液与pH＝9的NaOH溶液按体积比1:9混合（忽略溶液体积变化），所得混合溶液的pH为________

③该温度下，若1体积pH₁＝a的某强酸溶液与10体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性（忽略溶液体积变化），则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是___________。

(3)常温下，在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2mol·L^-1醋酸溶液，滴定曲线如图所示。

①在B点，溶液中n(CH₃COO^-)为______________________________。

②在D点，c(CH₃COO^‑) _________ c(Na⁺) (填“＜”、“＞”或“=”)。

③常温下将0.02mol CH₃COONa和0.01mol盐酸溶于水，配成1L混合溶液。写出溶液中各离子浓度的大小关系为___________________________。

(4)常温下，在0.1mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液，充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液pH为8时，c(Cu²⁺)=________。（已知常温时Cu(OH)₂的Ksp=2.2×10^-20）

Answer

碱 SO32-+H2OHSO3- +OH- 11 4 a+b=11 0.0025mol ＞ 2.2×10-8mol/L

【解析】

(2)已知T ℃时，纯水中c(OH‑)为10-6 mol·L-1，则c(H+)也为10-6 mol·L-1，则该温度下水的电离平衡常数Kw= c(OH‑)·c(H+)=10-12；

(3)常温下，未滴加醋酸溶液时氢氧化钠溶液的pH=13，则其浓度为0.1mol/L。

(1)Na2SO3水溶液中SO32-会水解，所以溶液显碱性，方程式为：SO32-+H2OHSO3- +OH-；

(2)①0.1 mol·L-1NaOH溶液中c(OH‑)=0.1 mol·L-1，该温度下水的电离平衡常数Kw=10-12，所以溶液中c(H+)=10-11mol/L，所以pH=11；

②pH＝2的H2SO4溶液中c(H+)=10-2mol/L，pH＝9的NaOH溶液c(OH‑)=10-3mol/L，设硫酸的体积为1L，则氢氧化钠溶液的体积为9L，可知酸过量，所以混合后溶液呈酸性，c(H+)=，所以溶液pH＝4；

③pH1＝a的某强酸溶液c(H+)=10-amol/L，pH2＝b的某强碱溶液中c(OH‑)=10b-12mol/L，若1体积pH1＝a的某强酸溶液与10体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，所以10-amol/L×1=10b-12mol/L×10，解得a+b=11；

(3) 常温下，未滴加醋酸溶液时氢氧化钠溶液的pH=13，则其浓度为0.1mol/L。

①B点溶液中存在电荷守恒：c(OH‑)+ c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)，溶液呈中性，则c(OH‑)=c(H+)，所以c(CH3COO-)=c(Na+)，由于是在同一溶液中，所以n(CH3COO-)=n(Na+)，据分析可知氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L，所以25mL该溶液中n(Na+)=0.0025mol，所以B点n(CH3COO-)=0.0025mol；

②D点加入25mL0.2mol/L的醋酸溶液，则溶液中的溶质为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH，电解质溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH‑)，根据电荷守恒c(OH‑)+ c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)，所以c(CH3COO‑)＞c(Na+)；

③常温下将0.02mol CH3COONa和0.01mol盐酸溶于水，发生反应CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl，配成1L混合溶液，则溶液中的溶质为等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl，类似于曲线上的D点，溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH‑)，醋酸电离呈酸性，醋酸根水解呈碱性，则c(CH3COO‑)＞c(CH3COOH)，根据物料守恒，c(CH3COO‑)+ c(CH3COOH)=2 c(Cl-)，可得c(CH3COO‑)＞c(Cl-)，综合可得所以溶液中的例子浓度大小关系为：；

(4) Ksp[Cu(OH)2]= c2(OH‑)·c(Cu 2+)=2.2×10-20，pH=8则溶液中c(OH‑)=10-6mol/L，所以c(Cu 2+)=。