Question

常溫下，如果取0.1 mol·L^{－1 HA}溶液與0.1 mol·L^－1 NaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化)，測得混合溶液的pH＝8，試回答以下問題：
(1)混合溶液的pH＝8的原因(用離子方程式表示)：                       。
(2)混合溶液中由水電離出的c(OH^－)       (填“＞”、“＜”或“＝”)0.1 mol·L^－1 NaOH溶液中由水電離出的c(OH^－)。
(3)求出混合溶液中下列算式的精確計算結果(填具體數字)：c(Na^＋)－c(A^－)＝       mol·L^－1，c(OH^－)－c(HA)＝       mol·L^－1。
(4)已知NH₄A溶液為中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷(NH₄)₂CO₃溶液的pH       7(填“＞”、“＜”或“＝”)；將同溫度下等濃度的四種鹽溶液：
A．NH₄HCO₃     B．NH₄A      C．(NH₄)₂SO₄     D．NH₄Cl
按pH由大到小的順序排列是       (填序號)。

Answer 1

(1)A^－＋H₂OHA＋OH^－
(2)＞
(3)9.9×10^－7　10^－8
(4)＞　A＞B＞D＞C

(2)混合溶液由于A^－水解，促進水的電離，而NaOH抑制水的電離。
(3)一開始c(Na^＋)＝c(A^－)，但Na^＋不水解，A^－水解，c(Na^＋)與c(A^－)之差即為水解的A^－的量。pH＝8，c(H^＋)＝10^－8 mol·L^－1，c(OH^－)＝10^－6 mol·L^－1。
由H₂O電離的c(OH^－)H₂O＝c(H^＋)＝10^－8 mol·L^－1
A^－＋H₂OHA＋OH^－
則c(Na^＋)－c(A^－)＝c(OH^－)－c(OH^－)H₂O＝9.9×10^－7 mol·L^－1
c(OH^－)－c(HA)＝10^－6 mol·L^－1－9.9×10^－7 mol·L^－1＝10^－8 mol·L^－1
(4)NH₄A溶液為中性，說明NH₄⁺與A^－的水解程度相當，而HA加到Na₂CO₃中有氣體放出，說明HA酸性強于H₂CO₃，CO₃^2-水解程度大于A^－，因而(NH₄)₂CO₃溶液pH＞7，NH₄HCO₃溶液的pH也同樣大于7。Cl^－和SO₄^2-不水解，所以(NH₄)₂SO₄和NH₄Cl溶液顯酸性，但(NH₄)₂SO₄中NH₄⁺更多，水解程度更大，因而pH[(NH₄)₂SO₄]＜pH(NH₄Cl)＜7＝pH(NH₄A)＜pH(NH₄HCO₃)。