Question

【題目】已知水的電離平衡曲線如圖示，試回答下列問題：

（1）圖中五點Kw間的關系是 。

（2）若從A點到D點，可采用的措施是 。

A．升溫 B．加入少量的鹽酸 C．加入少量的NH4Cl

（3）E對應的溫度下，將pH＝9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為 。

（4）B對應溫度下，將pH=11的苛性鈉溶液V1 L與0.05mol/L的稀硫酸V2L 混合(設混合后溶液的體積等于原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH=2，則 V1∶V2=________________。

（5）常溫下，將V mL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中充分反應。請回答下列問題(忽略溶液體積的變化)

①如果溶液pH=7,此時V的取值___________20.00(填“>”“<”或“＝”)。而溶液 中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關系為___________。

②如果V=40.00，則此時溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=______ ___mol·L-1(填數據)

（6）在0.10 mol·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，當溶液的pH＝8時，c(Cu2+)＝ mol·L-1。(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20)

Answer 1

【答案】

（1）E=A=D＜C＜B；

（2）c；（3）10：1

（4）9:11

（5）①＜；c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；②0.033或1/30

（6）2.2×10–8

【解析】

試題分析：（1）水的離子積常數只與溫度有關，溫度越高，離子積常數越大，同一曲線是相同溫度，根據圖知，溫度高低點順序是B＞C＞A=D=E，所以離子積常數大小順序是B＞C＞A=D=E，故答案為：B＞C＞A=D=E；

（2）在A點時，c(H+)=c(OH-)，溶液顯中性，而到D點c(H+)變大，c(OH-)變小，溶液顯酸性，即由A點到D點，溶液由中性變為酸性，但Kw不變。a、升高溫度，Kw變大，故a錯誤；b、加入鹽酸，則溶液顯酸性，但是水的電離受到抑制，水電離出的c(H+)減小，故b錯誤；c、加入氯化銨，水解顯酸性，且Kw不變，故c正確；故答案為：c；

（3）E對應的溫度下，Kw=10-14，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則酸溶液中的n(H+)等于堿溶液中的n(OH-)，故有：10-5mol/L×V堿=10-4mol/L×V酸，解得：=，故答案為：10：1；

（4）該溫度下水的離子積為Kw=1×10-12，將pH=11的苛性鈉中氫氧根離子濃度為：c(OH-) = mol/L = 0.1mol/L，0.05mol/L的稀硫酸溶液中氫離子濃度為1mol/L，pH=2的溶液中氫離子濃度為0.01mol/L，則混合液中滿足：0.1mol/L×V2-0.1mol/L×V1=0.01mol/L×(V1+V2)，整理可得：V1：V2=9：11，故答案為：9：11；

（5）①CH3COOH是弱電解質，電離程度不大，NaOH是強電解質，完全電離，反應生成的乙酸鈉是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，需溶液呈中性pH=7，需少加堿，所以常溫下，將V mL、0.1000molL-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000molL-1醋酸溶液中，充分反應，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c(H+)=c(OH-)；根據電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，c(H+)=c(OH-)，溶液中的溶質為乙酸鈉溶液，水的電離是微弱的，所以c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)，故答案為：＜；c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；

②根據電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]，得到c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=c(OH-)，則c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH) =c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，反應后溶液的體積變為60mL，則c(CH3COO-)+c(CH3COOH) ═=0.033mol/L，故答案為：0.033；

（6）在0.1molL-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時溶液中的溶質為硫酸，c(SO42-)不變，為0.1molL-1，由電荷守恒可知c(H+)為0.2molL-1，故答案為：2.2×10-8。