Question

【題目】水溶液存在離子平衡，回答下列問題：

(1)Na2SO3水溶液呈________________（填“酸”、“中”、“堿”）性 ，原因是（用離子方程式）：______________________________；

(2)已知T ℃時，純水中c(OH)為10-6 mol·L-1，則

①該溫度時0.1mol·L-1NaOH溶液pH為___________________。

②該溫度下，將pH＝2 的H2SO4溶液與pH＝9的NaOH溶液按體積比1:9混合（忽略溶液體積變化），所得混合溶液的pH為________

③該溫度下，若1體積pH1＝a的某強酸溶液與10體積pH2＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性（忽略溶液體積變化），則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是___________。

(3)常溫下，在25mL的氫氧化鈉溶液中逐滴加入0.2mol·L-1醋酸溶液，滴定曲線如圖所示。

①在B點，溶液中n(CH3COO-)為______________________________。

②在D點，c(CH3COO) _________ c(Na+) (填“＜”、“＞”或“=”)。

③常溫下將0.02mol CH3COONa和0.01mol鹽酸溶于水，配成1L混合溶液。寫出溶液中各離子濃度的大小關系為___________________________。

(4)常溫下，在0.1mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液，充分攪拌有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液pH為8時，c(Cu2+)=________。（已知常溫時Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20）

Answer 1

【答案】堿 SO32-+H2OHSO3- +OH- 11 4 a+b=11 0.0025mol ＞ 2.2×10-8mol/L

【解析】

(2)已知T ℃時，純水中c(OH)為10-6 mol·L-1，則c(H+)也為10-6 mol·L-1，則該溫度下水的電離平衡常數Kw= c(OH)·c(H+)=10-12；

(3)常溫下，未滴加醋酸溶液時氫氧化鈉溶液的pH=13，則其濃度為0.1mol/L。

(1)Na2SO3水溶液中SO32-會水解，所以溶液顯堿性，方程式為：SO32-+H2OHSO3- +OH-；

(2)①0.1 mol·L-1NaOH溶液中c(OH)=0.1 mol·L-1，該溫度下水的電離平衡常數Kw=10-12，所以溶液中c(H+)=10-11mol/L，所以pH=11；

②pH＝2的H2SO4溶液中c(H+)=10-2mol/L，pH＝9的NaOH溶液c(OH)=10-3mol/L，設硫酸的體積為1L，則氫氧化鈉溶液的體積為9L，可知酸過量，所以混合后溶液呈酸性，c(H+)=，所以溶液pH＝4；

③pH1＝a的某強酸溶液c(H+)=10-amol/L，pH2＝b的某強堿溶液中c(OH)=10b-12mol/L，若1體積pH1＝a的某強酸溶液與10體積pH2＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，所以10-amol/L×1=10b-12mol/L×10，解得a+b=11；

(3) 常溫下，未滴加醋酸溶液時氫氧化鈉溶液的pH=13，則其濃度為0.1mol/L。

①B點溶液中存在電荷守恒：c(OH)+ c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)，溶液呈中性，則c(OH)=c(H+)，所以c(CH3COO-)=c(Na+)，由于是在同一溶液中，所以n(CH3COO-)=n(Na+)，據分析可知氫氧化鈉溶液的濃度為0.1mol/L，所以25mL該溶液中n(Na+)=0.0025mol，所以B點n(CH3COO-)=0.0025mol；

②D點加入25mL0.2mol/L的醋酸溶液，則溶液中的溶質為等物質的量的CH3COONa和CH3COOH，電解質溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH)，根據電荷守恒c(OH)+ c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)，所以c(CH3COO)＞c(Na+)；

③常溫下將0.02mol CH3COONa和0.01mol鹽酸溶于水，發生反應CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl，配成1L混合溶液，則溶液中的溶質為等物質的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl，類似于曲線上的D點，溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH)，醋酸電離呈酸性，醋酸根水解呈堿性，則c(CH3COO)＞c(CH3COOH)，根據物料守恒，c(CH3COO)+ c(CH3COOH)=2 c(Cl-)，可得c(CH3COO)＞c(Cl-)，綜合可得所以溶液中的例子濃度大小關系為：；

(4) Ksp[Cu(OH)2]= c2(OH)·c(Cu 2+)=2.2×10-20，pH=8則溶液中c(OH)=10-6mol/L，所以c(Cu 2+)=。