Question

2．（1）把pH=12 的NaOH溶液V₁和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．則V₁：V₂=1：1；
（2）把pH=11的NaOH溶液V₁ 和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．則V₁：V₂=10：1；
（3）把pH=13 的NaOH溶液V₁ 和 pH=2的HCl溶液V₂混合后，溶液呈中性．則V₁：V₂=1：10；
（4）現有pH值、體積相等的H₂SO₄、HCl、醋酸三種酸溶液，投入足量的相同形狀、大小的鋅粒，開始瞬間反應速率大小關系是H₂SO₄=HCl=醋酸，充分反應后生成H2體積大小（相同狀況）關系是醋酸＞H₂SO₄=HCl．
（5）在Na₂CO₃溶液
（1）寫出溶液中所有電離、水解方程式Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-、CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、H₂O?H⁺+OH^-
（2）粒子種類：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺
（3）關系判斷
①離子濃度大小關系：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
②電荷守恒關系：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．
③物料守恒關系：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，
④質子守恒關系：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）據pH計算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸堿混合呈中性，應滿足V_酸×c（H⁺）=V_堿×c（OH^-），以此解答該題；
（2）據pH計算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸堿混合呈中性，應滿足V_酸×c（H⁺）=V_堿×c（OH^-），以此解答該題．
（3）據pH計算溶液中c（H⁺）、c（OH^-），酸堿混合呈中性，應滿足V_酸×c（H⁺）=V_堿×c（OH^-），以此解答該題．
（4）反應速率與氫離子濃度成正比，氫離子濃度越大，反應速率越快；充分反應后生成的氫氣的量取決于溶液中含有的H⁺的總量；
（5）（1）Na₂CO₃在溶液中電離為鈉離子和碳酸根，然后碳酸根在溶液中發生水解，水也能發生電離，據此分析；
（2）根據物質在溶液中的行為來判斷粒子種類；
（3）①根據物質在溶液中的行為來判斷粒子種類；
②根據溶液顯電中性來分析；
③根據碳酸根后來能部分轉化為HCO₃^-和H₂CO₃來分析；
④根據在碳酸鈉溶液中，所有的氫離子和氫氧根均來自于水的電離來分析．

解答 解：（1）pH=12 的NaOH溶液c（OH^-）=0.01mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．則V₁：V₂=1：1，
故答案為：1：1；
（2）pH=12 的NaOH溶液c（OH^-）=0.001mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．則V₁×c（H⁺）=V₂×c（OH^-），V₁：V₂=c（OH^-）：c（H⁺）=10：1，故答案為：10：1；
（3）pH=13 的NaOH溶液c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的HCl溶液c（H⁺）=0.01mol/L，混合后，溶液呈中性．則V₁×c（H⁺）=V₂×c（OH^-），V₁：V₂=c（OH^-）：c（H⁺）=1：10，故答案為：1：10．
（4）反應速率與氫離子濃度成正比，氫離子濃度越大，反應速率越快，當它們pH相同時，氫離子濃度相同，所以反應速率都相同；而由于硫酸和鹽酸均為強電解質，完全電離，故溶液中的氫離子即為溶液中的全部氫離子，而醋酸是弱電解質，不能完全電離，故溶液中的氫離子是醋酸溶液中的部分氫離子，還有更多的氫離子未電離，即醋酸溶液中的氫離子的總量大于硫酸和鹽酸，故和足量的鋅反應是，生成的氫氣的量：醋酸＞H₂SO₄=HCl．
故答案為：H₂SO₄=HCl=醋酸；醋酸＞H₂SO₄=HCl；
（5）（1）Na₂CO₃在溶液中電離為鈉離子和碳酸根：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-，而碳酸根在溶液中發生水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，水也能發生電離：H₂O?H⁺+OH^-，
故答案為：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-、CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、H₂O?H⁺+OH^-；
（2）根據物質在溶液中的行為可知溶液中的粒子種類有：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺，故答案為：Na⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、H⁺；
（3）①根據物質在溶液中的行為可知，由于碳酸根在溶液中的水解分步進行，且以第一步為主，而溶液顯堿性，故溶液中的c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
②根據溶液顯電中性可知：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）+c（H⁺）=2（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；
③由于碳酸根后來能部分轉化為HCO₃^-和H₂CO₃，故根據物料守恒可知：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，故答案為：c（Na⁺）=2[CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]；
④由于在碳酸鈉溶液中，所有的氫離子和氫氧根均來自于水的電離，且水電離出的氫離子濃度等于水電離出的氫氧根濃度，故有：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺），故答案為：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2（H₂CO₃）+c（H⁺）．

點評 本題考查了弱電解質的電離和鹽溶液中的三個守恒，會分析等物質的量濃度的不同酸時溶液 pH的相對大小，等pH時不同酸溶液的物質的量濃度相對大小，為易錯點．