解题思路:(1)②硫酸根离子易水解而使硫酸钠溶液呈碱性;
②硫酸溶液中存在HSO4-离子,硫酸氢根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀;
③任何溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒和物料守恒分析;
(2)①硼酸是酸,能和碱发生中和反应,据此写出反应的离子方程式;
②(a)同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,结合强酸制取弱酸分析解答;
(b)醋酸铵电离出的铵根离子和醋酸根离子都发生水解生成醋酸和一水合氨;先根据醋酸的水解方程式写出其水解平衡常数,然后整理后根据水的离子积、醋酸和一水合氨的电离平衡常数计算出醋酸铵的水解平衡常数即可.
根据硫酸的第一步电离是完全的:H2SO4=H++HSO4-,第二步电离并不完全:HSO4-⇌H++SO42-,
(1)①Na2SO4溶液中硫酸根离子易水解,所以溶液中存在SO42-+H2O⇌OH-+HSO4-,导致溶液呈弱碱性,
故答案为:弱碱性;SO42-+H2O⇌OH-+HSO4-;
②硫酸在溶液中电离出硫酸氢根离子,硫酸氢根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀和氢离子,所以离子反应方程式为:HSO4-+Ba2+=BaSO4↓+H+,
故答案为:HSO4-+Ba2+=BaSO4↓+H+;
③A.溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1mol•L-1,硫酸钠溶液中不存在硫酸分子,故A错误;
B.溶液中存在物料守恒2c(SO42-)+2c(HSO4-)=c(Na+),存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-),所以得c(OH-)=c(H+)+c(HSO4-),故B正确;
C.液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-),故C正确;
D.硫酸钠溶液中只有少量的硫酸根离子水解,则c(SO42-)>(HSO4-),水解后溶液显示碱性,溶液中还存在水电离的氢氧根离子,则c(OH-)>c(HSO4-)>c(H+),所以溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(SO42-)>c(OH-)>c(HSO4-)>c(H+),故D正确;
故答案为:BCD;
(2)①硼酸是酸,能和碱发生中和反应生成盐和水,所以和氢氧化钠反应离子方程式为H3BO3+OH-=BO2-+2H2O,
故答案为:H3BO3+OH-=BO2-+2H2O;
②(a)同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以离子水解能力碳酸根离子>碳酸氢根离子>醋酸根离子,
A.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠,没有气体生成,故A错误;
B.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳,所以能看到有气泡生成,故B正确;
C.酸性H2CO3>H3BO3,所以碳酸的电离程度大于硼酸,则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH:前者<后者,故C错误;
D.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子,则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者,故D正确;
E.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,硼酸钠溶液中通入CO2可能生成碳酸氢钠,故E错误;
故答案为:BD;
(b)醋酸根离子和铵根离子双水解生成氨水以及醋酸,反应的离子方程式为:NH4++CH3COO-⇌CH3COOH+NH3•H2O;
根据NH4++CH3COO-⇌CH3COOH+NH3•H2O可知,醋酸铵水解平衡常数Kh=
c(CH3COOH)•c(NH3•H2O)
c(N
H+4)•c(CH3COO−)=
c(CH3COOH)•c(NH3•H2O)•c(H+)•c(OH−)
c(N
H+4)•c(CH3COO−)•c(H+)•c(OH−)=
Kw
K(NH3•H2O)•K(CH3COOH)=
1×10−14
(1.75×10−5)×(1.75×10−5)≈3.3×10-5,
故答案为:NH4++CH3COO-⇌CH3COOH+NH3•H2O;3.3×10-5.
点评:
本题考点: 离子浓度大小的比较;离子方程式的书写;弱电解质在水溶液中的电离平衡.
考点点评: 本题考查了离子浓度大小比较、平衡常数的计算等知识,题目难度较大,注意掌握化学平衡常数的概念及计算方法,能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解等比较溶液中离子浓度大小,②(b)小题为难点、易错点,注意掌握计算方法.