Question

已知：CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．现有浓度为0.1mol•L^-1的五种电解质溶液：①Na₂CO₃   ②NaHCO₃③NaAlO₂④CH₃COONa  ⑤NaOH
（1）这五种溶液的pH由小到大的顺序是______（填编号）；
（2）将五种溶液稀释相同的倍数时，其pH变化最大的是______（填编号）；
（3）混合碳酸（H₂CO₃）溶液和NaAlO₂溶液，试写出可能发生的化学反应方程式：______；
（4）常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	HA物质的量浓度（mol/L）	NaOH物质的量浓度（mol/L）	混合溶液的pH
甲	0.20	0.20	pH=a
乙	0.10	0.10	pH=8.00

不考虑乙组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a（混合溶液的pH）来说明HA是强酸还是弱酸______；
乙组实验所得混合溶液中由水电离出的c （OH^-）=______mol/L．
求出该混合溶液中下列算式的值：
I．c （Na⁺）-c （A^-）=______；
II．c （OH^-）-c （HA）=______．

Answer

（1）先根据酸、碱、盐确定PH大小；盐中阳离子相同，酸越弱，其盐的碱性越强，据此分析盐溶液的PH值大小；
（2）根据是否存在平衡分析判断，不存在平衡的PH值变化大；
（3）碳酸的酸性大于偏铝酸的酸性，所以碳酸能和偏铝酸钠反应；碳酸氢钠能电离出氢离子，氢离子和偏铝酸钠反应，强酸制取弱酸，据此分析；
（4）酸、碱的物质的量相等，即酸、碱恰好反应生成盐，根据盐溶液的酸、碱性判断酸的强弱；根据C（H+）．C（OH-）=10-14，计算c （OH-）；
Ⅰ根据电荷守恒（阴阳离子电荷守恒）计算c （Na+）-c （A-）的值；
Ⅱ根据物料守恒（A-离子和HA的浓度之和为0.05mol/L）和电荷守恒（阴阳离子电荷守恒）计算；
【解析】
（1）：④、②、①、③是盐，⑤是碱，物质的量浓度相同的这几种溶液，盐的PH值小于碱的，所以⑤的PH值最大；④、②、①、③四种盐的阳离子相同，其阴离子相应的酸越弱，盐的PH值越大，醋酸的酸性＞碳酸的酸性＞偏铝酸的酸性，碳酸氢钠是酸式盐，碳酸钠是正盐，所以碳酸钠的PH值大于碳酸氢钠的，故相同物质的量浓度的这几种溶液的PH值由小到大的顺序是④②①③⑤．
故答案为：④②①③⑤．
 （2）④②①③都存在水解平衡，当稀释时，盐又水解出部分离子进行补充；氢氧化钠是强碱，完全电离，不存在电离平衡，所以当稀释时，其pH变化最大．
故答案为：⑤．
（3）碳酸的酸性大于偏铝酸的酸性，碳酸能和偏铝酸钠反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝，
NaAlO2+H2CO3+H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓；碳酸氢钠能电离出氢离子，氢离子和偏铝酸钠反应生成碳酸钠和氢氧化铝
NaHCO3+NaAlO2+H2O=Na2CO3+Al（OH）3↓．
故答案为：NaAlO2+H2CO3+H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓、NaHCO3+NaAlO2+H2O=Na2CO3+Al（OH）3↓．
（4）酸、碱的物质的量相等，即酸、碱恰好反应生成盐，若盐溶液的a=7时，该盐是强酸强碱盐，HA是强酸；a＞7时，该盐是强碱弱酸盐，HA是弱酸；
 乙组实验：PH=8，所以C（H+）=10-8 mol/L，根据C（H+）．C（OH-）=10-14，所以c （OH-）=10-6 mol/L；
Ⅰ根据电荷守恒知，C（H+）+C（Na+ ）=C（OH-）+C（A- ），所以c （Na+）-c （A-）=C（OH-）-C（H+）=（10-6-10-8）mol/L．
Ⅱ根据物料守恒和电荷守恒计算，C（H+）+C（Na+ ）=C（OH-）+C（A- ），C（A- ）+C（HA）=0.05mol/L，
C（Na+ ）=0.05mol/L 
所以c （OH-）-c （HA）=C（H+）=10-8 mol/L．
故答案为：a=7时，HA是强酸；a＞7时，HA是弱酸；（10-6-10-8）mol/L；=10-8 mol/L，；