Question

（1）常溫下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（混合后溶液體積的變化忽略不計），測得混合液的pH=8，請回答下列問題：
①混合后溶液的pH=8的原因（用離子方程式表示）：

 

．
②水電離出的c（H⁺）：混合溶液

 

0.1mol?L^-1NaOH溶液（填＜、＞、=）．
③已知NH₄A溶液為中性，又知將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＜、＞、=）；相同溫度下，等物質的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序為：

 

（填序號）
a．NH₄HCO₃    b．NH₄A    c．（NH₄）₂CO₃ d．NH₄Cl
（2）難溶電解質在水溶液中存在著電離平衡．在常溫下，溶液里各種離子的濃度以它們化學計量數為次方的乘積叫溶度積常數（Ksp）． 例如：Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-，Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²=2×10^-20．當溶液中各種離子的濃度次方的乘積大于溶度積時，則產生沉淀，反之固體溶解．
①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，應調整溶液的pH＞5，原因是（用數據說明）

 

；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀較為完全（即使Cu²⁺ 濃度降至原來的千分之一），則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH≥多少？寫出計算過程：

 

．

Answer 1

分析：（1）①常溫下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（混合后溶液體積的變化忽略不計），測得混合液的pH=8，溶液呈堿性說明HA為弱酸，生成的鹽NaA為強堿弱酸鹽，溶液中水解顯堿性；
②生成的鹽NaA為強堿弱酸鹽，溶液中水解顯堿性，促進水的電離，氫氧化鈉溶液抑制水的電離；
③已知NH₄A溶液為中性，說明A^-離子水解程度和NH₄⁺離子水解程度相同或相近，又知將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液的pH大于7，相同溫度下，等物質的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序依據鹽溶液中離子對銨根離子水解程度的影響分析判斷，
a．NH₄HCO₃ 溶液中碳酸氫根離子水解程度大于銨根，溶液呈堿性；
b．NH₄A 依據題意可知溶液呈中性；
c．（NH₄）₂CO₃ 溶液碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，溶液呈堿性；
d．NH₄Cl溶液中銨根離子水解呈酸性；
（2）①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂ 沉淀，應調整溶液的pH＞5，依據溶液PH結合離子積常數計算氫氧根離子濃度，根據溶度積常數概念計算溶度積結合Ksp分析判斷；
②要使0.2mol/LCuSO₄溶液中Cu²⁺ 沉淀較為完全（即使Cu²⁺ 濃度降至原來的千分之一），則應向溶液里加入NaOH溶液氫氧根離子濃度結合溶度積常數計算得到，依據PH概念計算．

解答：解：①因NaOH是強堿，HA與NaOH恰好完全反應得NaA溶液且pH=8，說明NaA為強堿弱酸鹽，A^-水解而使溶液呈弱堿性：A^-+H₂O?HA+OH^-，故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-；
②生成的鹽NaA為強堿弱酸鹽，A^-離子水解，NaA促進水的電離，而NaOH是強堿抑制水的電離，故混合溶液中由水電離出的c（H⁺）大，故答案為：＞；
③根據NH₄A溶液為中性，說明NH₃?H₂O的堿性和HA的酸性強弱相當，它們的電離平衡常數相等，而將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明HA的酸性強于H₂CO₃，故（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性，即pH＞7．HCO₃^-水解程度小于CO₃^2-，故NH₄HCO₃ 的堿性小于（NH₄）₂CO₃，NH₄A溶液為中性，NH₄Cl水解呈酸性，故按pH由大到小的順序排列為c＞a＞b＞d，
故答案為：＞；c＞a＞b＞d；
（2）①pH=5時，c（OH^-）=

10-14

10-5

=10^-9mol/L，則c（Cu²⁺）×c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，剛好達到Cu（OH）₂的溶度積，所以開始出現沉淀，
故答案為：pH=5時c（OH^-）=10^-14/10^-5=10^-9（mol/L），則c（Cu²⁺） c（OH^-）²=0.02mol/L×（10^-9）²=2×10^-20，剛好達到Cu（OH）₂的溶度積，所以開始出現沉淀；
②要使Cu²⁺ 濃度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
則c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此時溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6，溶液pH≥6，
故答案為：要使Cu²⁺ 濃度降至

0.2mol/L

1000

=2×10^-4 mol?L^-1
則c（OH-）=

2×10-20 2×10-4

=1×10^-8mol/L
那么c（H⁺）=

Kw

1×10-8

=1×10^-6 mol?L^-1
此時溶液的pH=lg1×10^-6 mol?L^-1=6．

點評：本題考查了酸堿中和反應，鹽類水解的分析應用，沉淀溶解平衡和溶度積常數的計算分析應用是解題關鍵，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．