Question

A、B、C、D、E五種溶液分別是HCl、CH₃COOH、NaOH、NH₃?H₂O、Na₂CO₃溶液中的一種．常溫下進行下列實驗：
①將1L pH=9的A溶液分別與xL 0.001mol/L B溶液、y L 0.001m/L D溶液充分反應后溶液呈中性，x、y大小關系為：y＜x；
②濃度均為0.1mol/L C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性．
③濃度均為0.1mol/L A和E溶液的pH：A＜E．
回答下列問題：
（1）D是

 

溶液（填化學式）；
（2）寫出A與足量B溶液反應的離子方程式

 

；
（3）將等體積、等物質的量濃度的D、E分別與足量的鋁粉反應，產生H₂的物質的量之比為

 

；
（4）將等體積、等物質的量濃度的B和C混合后，所得溶液的pH約為7，原因是

 

；
（5）室溫時在一定體積0.4mol/L的E溶液中，加入一定體積的0.1mol/L的D溶液時，混合溶液pH=13，若混合后溶液的體積變化忽略不計，則D、E溶液的體積之比是

 

．

Answer 1

分析：A的pH大于7，說明呈堿性，根據(jù)①確定B、D為HCl和CH₃COOH兩種酸，根據(jù)同濃度時B的用量大說明B是弱酸即為CH₃COOH，則D為HCl；
C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，則生成的鹽是強酸弱堿鹽，根據(jù)②確定C是弱堿即為NH₃?H₂O，濃度均為0.1 mol/L的C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，因氯化銨水解呈酸性；
相同濃度時，強堿的堿性大于鹽的堿性，根據(jù)③確定A、E分別是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH說明E是強堿NaOH，A是Na₂CO₃．

解答：解：A的pH大于7，說明呈堿性，根據(jù)①確定B、D為HCl和CH₃COOH兩種酸，根據(jù)同濃度時B的用量大說明B是弱酸即為CH₃COOH，則D為HCl；
C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，則生成的鹽是強酸弱堿鹽，根據(jù)②確定C是弱堿即為NH₃?H₂O，濃度均為0.1 mol/L的C和D溶液等體積混合后，溶液呈酸性，因氯化銨水解呈酸性；
相同濃度時，強堿的堿性大于鹽的堿性，根據(jù)③確定A、E分別是NaOH或Na₂CO₃，0.1 mol/L的A溶液pH小于0.1 mol/L的E溶液pH說明E是強堿NaOH，A是Na₂CO₃，
（1）通過以上分析知，D是HCl溶液，
故答案為：HCl；
（2）醋酸和碳酸鈉反應離子方程式為：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O，
故答案為：2CH₃COOH+CO₃^2-═2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（3）D為鹽酸，E是氫氧化鈉，等物質的量的D、E分別與足量的鋁粉反應，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)方程式知，等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉分別與足量鋁反應產生H₂的物質的量之比為1：3，
故答案為：1：3；
（4）B為醋酸，C是氨水，將等體積、等物質的量濃度的B和C混合后二者恰好反應生成醋酸銨，所得溶液的pH約為7，原因是醋酸根離子的水解程度與銨根離子的水解程度相當，
故答案為：醋酸根離子的水解程度與銨根離子的水解程度相當；
（5）室溫時在一定體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液中，加入一定體積的0.1mol/L的鹽酸溶液時，混合溶液pH=13，pH=13則混合溶液中氫氧根離子濃度為0.1mol/L，
設氫氧化鈉的體積是x，鹽酸的體積是y，
混合溶液中氫氧根離子濃度=

0.4×x-0.1y

x+y

mol/L=0.1mol/L，
y：x=3：2，
所以鹽酸和氫氧化鈉的體積之比=3：2，
故答案為：3：2．

點評：本題考查的弱電解質的電離，正確推斷物質是解本題關鍵，結合物質的性質來分析解答，難度中等．