Question

現有下列物質：①BaSO₄②Cl₂③NaHCO₃④CuSO₄?5H₂O⑤NaHSO₄⑥Na₂O₂⑦NaOH⑧C₂H₅OH⑨NH₃⑩CH₃COOH，將滿足條件的物質序號填在相應橫線上．
（1）將上述物質分類：①電解質

 

；②非電解質

 

．
（2）室溫下將上述物質各取 0.01mol 分別投入 1L 水中．
①所得溶液中能用 pH 試紙測定其 pH，且顯酸性的是

 

（按酸性由強到弱順序書寫）．
②所得溶液呈堿性且電離平衡，水解平衡均存在，請寫出其中主要的水解離子方程式

 

（3）分別取 0.01mol NaOH 投入到 0.1mol?L^-1100mL 下列溶液或 100mL 水中，恢復到室溫，溶液導電能力基本不變的是

 

．
A．NH₄Cl       B．HCl      C．CH₃COOH     D．NH₃?H₂O  E．H₂O
（4）常溫下，取 0.01mol NaOH 投入水中配成溶液，向溶液中加入含 a mol CH₃COOH 的溶液 b L 后，溶液呈中性．則 CH₃COOH 的電離常數為 Ka=

 

．

Answer 1

考點：電解質與非電解質,弱電解質在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應用

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）電解質是指：在水溶液中或熔融狀態下能夠導電的化合物．電解質水溶液中或熔融狀態下能夠導電，是因電解質自身可以離解成自由移動的離子．電解質包括離子型或強極性共價型化合物；而非電解質是指：在熔融狀態和水溶液中都不能導電的化合物．也就是說，非電解質在熔融狀態和水溶液中自身都不能離解出自由移動的離子．非電解質包括弱極性或非極性共價型化合物；
（2）①根據電解質的電離和鹽的水解分析，鹽類水解規律：強酸弱堿鹽水解顯酸性；強堿弱酸鹽水解顯堿性；強酸強堿鹽顯中性；
②NaHCO₃屬于強堿弱酸鹽，在溶液中存在水解和電離，水解程度大于電離程度，溶液顯堿性；
（3）溶液的導電能力與離子的濃度成正比，離子濃度越大導電能力越強，濃度越小導電能力越弱，向下列溶液中加入氫氧化鈉固體后，如果能增大溶液中離子濃度，則能增大溶液的導電能力，否則不能增大溶液的導電能力；
（4）CH₃COOH是弱酸存在電離平衡；若將③CH₃COOH和等濃度的NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性，依據電荷守恒分析計算醋酸根離子濃度，依據常溫下氫氧根離子濃度和氫離子濃度相同為10^-7mol/L；結合定量平衡常數計算；

解答： 解：（1）①BaSO₄在水溶液中雖難溶，但溶于水的部分能完全電離，BaSO₄═Ba²⁺+SO₄^2-有自由移動的離子，能導電，故是電解質；
②Cl₂ 是單質，故既不是電解質，也不是非電解質；
③NaHCO₃水溶液中或熔融狀態下能夠導電，屬于電解質；
④CuSO₄?5H₂O水溶液中或熔融狀態下都能夠導電，屬于電解質；
⑤NaHSO₄為離子化合物，在水溶液中或熔融狀態下能導電屬于電解質；
⑥Na₂O₂為離子化合物，在熔融狀態下能導電，屬于電解質；
⑦NaOH為離子化合物，在水溶液中或熔融狀態下能導電屬于電解質；
⑧C₂H₅OH是共價化合物，其溶液是以分子的形式分散在水中形成，不能導電，屬非電解質；
⑨氨氣在溶液中能夠導電，但是導電的離子是一水合氨電離的，不是氨氣電離的，所以氨氣屬于非電解質；
⑩CH₃COOH溶于水時能部分電離出自由離子而導電，屬于電解質；
故答案為：①③④⑤⑥⑦⑩；⑧⑨；
（2）①所得溶液中能用 pH 試紙測定其 pH，且顯酸性的是酸和能電離出氫離子的鹽，以及和水反應生成酸的物質，以及水解呈酸性的物質，氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，所以呈酸性；CuSO₄?5H₂O屬于強酸弱堿鹽，水解呈酸性；硫酸氫鈉在水中電離NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，顯酸性，
故答案為：②④⑤；
②NaHCO₃為強電解質，電離方程式為NaHCO₃═Na⁺+HCO₃^-；NaHCO₃強堿弱酸鹽，在溶液中存在水解和電離，水解程度大于電離程度，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液顯堿性，其水解方程式為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）A．NH₄Cl 與氫氧化鈉固體反應生成氯化鈉氨氣和水，溶液中離子濃度基本不變，所以導電能力基本不變，故A符合；
B．HCl是強電解質，氫氧化鈉是強電解質，向鹽酸中加入氫氧化鈉固體后，氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，溶液中離子濃度變化不大，所以溶液的導電能力變化不大，故B符合；
 C．CH₃COOH是弱電解質，氫氧化鈉和醋酸反應生成醋酸鈉，溶液中的溶質由弱電解質變成強電解質，離子濃度增大，溶液的導電能力增大，故C不符合；
 D．NH₃?H₂O是弱電解質，氫氧化鈉促進氨水電離向逆反應方向移動影響電離與導電關系不大，但溶液中的溶質由弱電解質變成強電解質，離子濃度增大，溶液的導電能力增大，故D不符合；
E．水是弱電解質，向水中加入氫氧化鈉固體后，溶液中離子濃度增大，則溶液的導電能力增大，故E不符合；
故答案為：AB；
（4）設b L為1L，若將CH₃COOH濃度為a mol/LCH₃COOH和0.01mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，依據溶液中電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），溶液呈中性說明c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L；c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，則CH₃COOH的電離常數=

c(H+)c(CH3COO-)

C(CH3COOH)

=

10-7×0.005

a 2 -0.005

=

10-9

a-0.01

；
故答案為：

10-9

a-0.01

；

點評：本題考查了強弱電解質的判斷、電離方程式的書寫、酸堿混合溶液的計算等，題目涉及的知識點較多，題目難度中等．注意CH₃COOH的電離常數計算為該題難點．