Question

【题目】水体的酸碱性对人类生产生活影响深远，某兴趣小组进行下列不同的研究：

（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表（H+与OH-未列出）：

离子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
浓度（mol/L）	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为_______________，试样的PH值=______________。

（2）某温度下，有等体积、等pH值的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为_______________；将等浓度、等体积的Al2(SO4)3溶液分别加入足量的上述三种碱溶液中，产生沉淀物质的量分别为n1、n2、n3，则三者的大小关系为________________。

（3）常温下，已知酸的电离平衡常数：HClO (K=3.0×10-8) H2CO3(K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11)，请写出足量CO2通入NaClO溶液中的离子反应方程式：_____________。

（4）双氧水（H2O2）和水都是极弱电解质，但H2O2比水更显酸性。

①若把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的主要电离方程式：_________________。

②水电离生成H3O+ 和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为：____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 酸性 4 V1=V2<V3 n1>n3>n2 ClO- +CO2+H2O = HClO+HCO3- H2O2H++HO2-、HO2-H++O22﹣ 2H2O2H3O2++HO2-

【解析】（1）观察表格中发现，给出的阳离子电荷总数为3×10－5molL－1，阴离子电荷总数为13×10－5molL－1，故溶液为酸性，含有c(H+)=13×10－5 molL－1－3×10－5 molL－1=10－4 molL－1，pH为4；（2）等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH中，c（OH-）相同，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积V1=V2，但NH3H2O为弱碱，等pH时，其浓度大于NaOH，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，弱碱继续电离产生氢氧根离子，则消耗酸多，即V2＜V3，所以消耗酸的体积关系为V3＞V2=V1；设Al2(SO4)3溶液中Al2(SO4)3的物质的量为1 mol，分别加入足量的上述三种碱溶液中，发生反应的离子方程式分别为：2Al3++3SO42-+3Ba2++8OH-=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，产生沉淀物质的量分别为n1=3mol、n2=0、n3=2mol，则三者的大小关系为n1>n3>n2；（3）由题给电离常数判断，次氯酸的酸性大于碳酸氢根，足量CO2通入NaClO溶液中的离子反应方程式为：ClO- +CO2+H2O = HClO+HCO3-；（4）①双氧水可以看成是二元弱酸，由于多元弱酸是分步电离的，在溶液中存在电离平衡，说明双氧水分子能发生两步电离，其电离方程式为：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22﹣；②根据水的电离方程式书写双氧水的自偶电离方程式，电离方程式为2H2O2H3O2++HO2-。