Question

3．（1）某溫度（t℃）時，水的K_w=10^-13，則該溫度大于（填：“大于”“小于”或“等于”）25℃；將此溫度下pH=12的NaOH溶液aL與pH=1的硫酸溶液bL混合，若所得混合溶液的pH=2（忽略溶液混合后的體積變化），則a：b=9：11；
（2）已知25℃時，0.1mol•L^-1醋酸溶液的pH約為3，如果在此溶液中加入等體積的pH=5的鹽酸，則醋酸的電離平衡將向右（填“向左”、“向右”、“不”）移動；若向原醋酸溶液中加入少量醋酸鈉晶體，待晶體完全溶解后溶液的pH將增大（填“增大”、“減小”、“不變”）
（3）純堿是常見的生活用品，也是重要的化工原料，常溫時，在1.0mol•L^-1的純堿溶液中，除H⁺外，其他各離子的濃度由大到小的順序為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）（用含“＞”的符號表示）；
（4）鹽類水解在實際生產生活中有重要的用途．常用的泡沫滅火器就是利用了小蘇打和硫酸鋁溶液的反應原理來滅火，寫出該反應的離子方程式：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）水的電離是吸熱反應，升高溫度促進水電離；該溫度下，pH=12的NaOH溶液中c（NaOH）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.1mol/L，pH=1的稀硫酸中c（H⁺）=0.1mol/L，如果混合溶液pH=2，則混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）V（{H}^{+}）-c（O{H}^{-}）V（O{H}^{-}）}{V（{H}^{+}）+V（O{H}^{-}）}$；
（2）如果在此溶液中加入等體積的pH為5的鹽酸相當于稀釋醋酸溶液，平衡正向進行；加入醋酸鈉晶體，溶解后抑制電離，氫離子濃度減小，pH增大；
（3）Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，Na₂CO₃溶液中存在c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（4）碳酸鈉與強酸弱堿鹽氯化鋁發生雙水解反應，以此來解答．

解答 解：（1）水的電離是吸熱反應，升高溫度促進水電離，t℃時水的離子積為1×10^-13＞1×10^-14，則該溫度大于25℃；
該溫度下，pH=12的NaOH溶液中c（NaOH）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.1mol/L，pH=1的稀硫酸中c（H⁺）=0.1mol/L，如果混合溶液pH=2，則混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）V（{H}^{+}）-c（O{H}^{-}）V（O{H}^{-}）}{V（{H}^{+}）+V（O{H}^{-}）}$=$\frac{0.1mol/L×bL-0.1mol/L×aL}{aL+bL}$=0.01mol/L，a：b=9：11，
故答案為：大于；9：11；
（2）已知25℃時0.1mol•L^-1醋酸溶液達到平衡（CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-）時的pH約為3，如果在此溶液中加入等體積的pH為5的鹽酸相當于稀釋醋酸溶液，平衡正向進行；加入醋酸鈉晶體，溶解后抑制電離，氫離子濃度減小，pH增大；
故答案為：向右；增大；
（3）Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，因CO₃^2-水解水解顯堿性，且第一步水解大于第一步電離，則離子濃度關系為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）；故答案為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c （HCO₃^-）；
（4）碳酸鈉與強酸弱堿鹽氯化鋁發生雙水解反應，生成CO₂滅火．即2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑

點評 本題考查了電離與水解方程式的書寫，為高頻考點，注意遵循電荷守恒和質量守恒定律，把握發生的化學反應及電解質的強弱及電離特點是解答的關鍵，題目難度中等．