Question

2．已知某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四種離子，某同學推測其離于濃度大小順序有如下四種關系：
①c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
②c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
③c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）
④c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）
（1）若溶液中只溶解了一種溶質，則該溶質是醋酸鈉，上述四種離子濃度的大小順序為①（填編號）．
（2）若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好反應，則混合前兩溶液的物質的量濃度大小關系為c（NaOH）等于c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”，下同），混合前酸中c（H⁺）和堿中c（OH^-）的關系是c（H⁺）小于c（OH^-）．
（3）若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好是中性，則混合前兩溶液的物質的量濃度大小關系為c（NaOH）小于c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”），混合后溶液中的各離子濃度的大小關系為c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

Answer 1

分析 某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四種離子，溶質可能是氫氧化鈉和醋酸鈉、醋酸鈉、醋酸鈉和醋酸；
（1）若為CH₃COONa溶液，由醋酸根離子水解來分析；
（2）該溶液是由體積相等的NaOH溶液和醋酸混合而成，且兩者恰好中和，則醋酸與氫氧化鈉的物質的量相等，反應生成的是醋酸鈉溶液；醋酸為弱電解質，在溶液中只能部分電離，則反應前酸中c（H⁺）小于堿中c（OH^-）；
（3）要使混合溶液呈酸性，則醋酸的物質的量大于氫氧化鈉；溶液恰好呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），結合電荷守恒及鹽的水解原理判斷溶液中各離子濃度大小．

解答 解：某溶液中只存在OH^-、H⁺、CH₃COO^-、Na⁺四種離子，溶質可能是氫氧化鈉和醋酸鈉、醋酸鈉、醋酸鈉和醋酸；
（1）若為CH₃COONa溶液，醋酸根離子水解、鈉離子不水解，溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺）、c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-），醋酸根離子水解程度較小，所以c（CH₃COO^-）＞c（OH^-），則溶液中離子濃度大小順序是：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故選①，
故答案為：醋酸鈉；①；
（2）若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好反應，則兩溶液中醋酸和氫氧化鈉的物質的量相等，兩溶液體積相等，則醋酸和氫氧化鈉溶液的濃度相等；由于醋酸為弱酸，氫氧化鈉為強電解質，則混合前酸中c（H⁺）小于堿中c（OH^-），
故答案為：等于；小于；
（3）要使混合溶液呈酸性，則醋酸的物質的量大于氫氧化鈉，二者體積相等，則混合前兩溶液的物質的量濃度大小關系為c（NaOH）＜c（CH₃COOH）；溶液為中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據電荷守恒可知：c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），則溶液中離子濃度大小為：c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：小于；c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

點評 本題考查離子濃度的大小比較，題目難度中等，注意根據溶液離子濃度的關系結合弱電解質的電離和鹽類的水解等知識解答，溶液中電荷守恒的應用．