题目内容
常温下,将a mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的稀硫酸按体积比19:11混合后溶液的pH=2.若将a mol/L的NaOH溶液逐滴加入到1L 0.1mol/L的磷酸溶液中,加入氢氧化钠溶液的体积与所得溶液pH的关系如表:
据此请回答:
(1)a= .
(2)溶液的pH由4升至10的过程中发生的主要反应的化学方程式为 ,pH=7时溶质成分的化学式为 .
(3)当溶液的pH=12时,加水稀释,溶液中
的比值将 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
(4)将浓度均为0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 .
(5)在向磷酸溶液中滴加NaOH溶液的过程中,各离子浓度之间一定存在的等量关系式为 (加入的NaOH溶液的量大于零).
加入NaOH溶液的体积 | pH | |
① | 0L | 2 |
② | 1L | 4 |
③ | 2L | 10 |
④ | 3L | 12 |
(1)a=
(2)溶液的pH由4升至10的过程中发生的主要反应的化学方程式为
(3)当溶液的pH=12时,加水稀释,溶液中
c(Na+) | ||
c(P
|
(4)将浓度均为0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
(5)在向磷酸溶液中滴加NaOH溶液的过程中,各离子浓度之间一定存在的等量关系式为
考点:酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:电离平衡与溶液的pH专题
分析:(1)混合后溶液的pH=2,溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,根据硫酸浓度为0.1mol/L及溶液体积体积比19:11列式计算出a;
(2)根据加入1L氢氧化钠溶液后生成的溶质为NaH2PO4,加入2L氢氧化钠溶液后反应生成Na2HPO4,此时溶液的pH=10,溶液显示碱性,若使溶液的pH=7,则加入的氢氧化钠应该小于2L,据此判断pH=7时的溶质;
(3)当溶液的pH=12时,溶质为磷酸钠和氢氧化钠,稀释过程中钠离子和磷酸根离子都减小,由于氢氧根离子浓度减小则溶液中磷酸根离子水解程度增大,磷酸根离子的物质的量减小,据此判断该比值变化;
(4)根据0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后,PO43-的水解程度大于HPO42-,判断溶液中各离子浓度大小;
(5)任何溶液中一定满足电荷守恒,根据电荷守恒找出各离子浓度之间关系.
(2)根据加入1L氢氧化钠溶液后生成的溶质为NaH2PO4,加入2L氢氧化钠溶液后反应生成Na2HPO4,此时溶液的pH=10,溶液显示碱性,若使溶液的pH=7,则加入的氢氧化钠应该小于2L,据此判断pH=7时的溶质;
(3)当溶液的pH=12时,溶质为磷酸钠和氢氧化钠,稀释过程中钠离子和磷酸根离子都减小,由于氢氧根离子浓度减小则溶液中磷酸根离子水解程度增大,磷酸根离子的物质的量减小,据此判断该比值变化;
(4)根据0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后,PO43-的水解程度大于HPO42-,判断溶液中各离子浓度大小;
(5)任何溶液中一定满足电荷守恒,根据电荷守恒找出各离子浓度之间关系.
解答:
解:(1)混合后溶液的pH=2,氢离子浓度为0.01mol/L,a mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的稀硫酸按体积比19:11,设氢氧化钠溶液体积为19L,则稀硫酸的体积为11L,则
=0.01mol/L,解得a=0.1,
故答案为:0.1;
(2)1L 0.1mol/L的磷酸溶液中含有硫酸的物质的量为0.1mol,加入1L 0.1mol/L的氢氧化钠溶液后反应生成NaH2PO4,溶液的pH=4,当加入2L氢氧化钠溶液时,氢氧化钠的物质的量为0.2mol,则反应生成Na2HPO4,反应的化学方程式为:NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O,此时溶液的pH10,显示碱性,如果溶液显示中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于2L,及氢氧化钠不足,则溶质为NaH2PO4和Na2HPO4,
故答案为:NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O;NaH2PO4和Na2HPO4;
(3)当溶液的pH=12时,溶质为Na3PO4、NaOH,加水稀释过程中,钠离子的物质的量不变,而硫酸根离子的水解程度增大,物质的量减小,则溶液中
的比值将增大,
故答案为:增大;
(4)将浓度均为0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后,PO43-的水解程度大于HPO42-,则溶液中c(HPO42-)>c(PO43-)、c(OH-)>c(H2PO4-),
所得溶液中各离子浓度大小为:c(Na+)>c(HPO42-)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H2PO4-)>c(H+);
故答案为:c(Na+)>c(HPO42-)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H2PO4-)>c(H+);
(5)溶液中一定满足电荷守恒,在向磷酸溶液中滴加NaOH溶液的过程中,各离子浓度之间一定存在的等量关系式为:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO42-)+3 c(PO43-)+c(OH-)+c(H2PO4-),
故答案为:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO42-)+3 c(PO43-)+c(OH-)+c(H2PO4-).
0.1mol/L×11L×2-amol/L×19L |
11L+19L |
故答案为:0.1;
(2)1L 0.1mol/L的磷酸溶液中含有硫酸的物质的量为0.1mol,加入1L 0.1mol/L的氢氧化钠溶液后反应生成NaH2PO4,溶液的pH=4,当加入2L氢氧化钠溶液时,氢氧化钠的物质的量为0.2mol,则反应生成Na2HPO4,反应的化学方程式为:NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O,此时溶液的pH10,显示碱性,如果溶液显示中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于2L,及氢氧化钠不足,则溶质为NaH2PO4和Na2HPO4,
故答案为:NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O;NaH2PO4和Na2HPO4;
(3)当溶液的pH=12时,溶质为Na3PO4、NaOH,加水稀释过程中,钠离子的物质的量不变,而硫酸根离子的水解程度增大,物质的量减小,则溶液中
c(Na+) | ||
c(P
|
故答案为:增大;
(4)将浓度均为0.1mol/L的Na2HPO4溶液和Na3PO4溶液混合后,PO43-的水解程度大于HPO42-,则溶液中c(HPO42-)>c(PO43-)、c(OH-)>c(H2PO4-),
所得溶液中各离子浓度大小为:c(Na+)>c(HPO42-)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H2PO4-)>c(H+);
故答案为:c(Na+)>c(HPO42-)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H2PO4-)>c(H+);
(5)溶液中一定满足电荷守恒,在向磷酸溶液中滴加NaOH溶液的过程中,各离子浓度之间一定存在的等量关系式为:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO42-)+3 c(PO43-)+c(OH-)+c(H2PO4-),
故答案为:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO42-)+3 c(PO43-)+c(OH-)+c(H2PO4-).
点评:本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中各离子浓度大小比较,题目难度稍大,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法,能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小,试题培养了学生的分析、理解能力.
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