题目内容
10．中学化学实验，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性．在 25℃，若溶液的pH=7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色．而要精确测定溶液的pH，需用pH计．pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH．（1）已知水中存在如下平衡H2O?H++OH-△H＞0．现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈中性，选择的方法是C（字母）．
A．向水中加入NaHSO4溶液
B．向水中加入Cu（OH）2固体
C．加热水至100℃[其中c（H+）=1×10-6 mol•L-1]
D．在水中加入H2SO4溶液
（2）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显淡黄色，若用pH计测定，则pH＜7 （填“＞”“＜”或“=”），溶液呈中性（填“酸”“碱”或“中”）．
（3）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义．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：
| 离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| $\frac{浓度}{（mol•{L}^{_1}）}$ | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
（4）①已知汽缸中生成NO的反应为N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0，汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，NO的含量增大．
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设计下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g），已知该反应的△H＞0，简述该设想能否实现的依据△H＞0△S＜0，则在任何温度下△G＞0，不可能自发进行．
分析 （1）使水的电离平衡向右移动的方法有：升高温度、加入含有弱根离子的盐等，如果溶液呈酸性，说明加入的物质和氢氧根离子反应，导致溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度而使溶液呈酸性；
（2）100℃沸水显示中性，根据中性环境下pH试纸的颜色来确定即可；在25℃时，水的pH=7，温度升高，则pH增大，水在任何温度下均为中性；
（3）先根据溶液中电荷守恒计算氢离子的浓度，然后求出pH；
（4）①计算出平衡时各种物质的物质的量，结合平衡常数的表达式计算；
②根据G=△H-T•△S判断反应能否自发进行；
解答 解：（1）A．向水中加入NaHSO4，NaHSO4电离出氢离子，抑制水电离，平衡逆向移动，导致溶液中C（H+）＞C（OH-），溶液呈酸性，故A错误；
B．向水中加入Cu（NO3）2，Cu（NO3）2是强酸弱碱盐能水解，铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜，从而促进水电离，导致溶液中C（OH-）＜C（H+），溶液呈酸性，故B错误；
C．水的电离是吸热反应，加热至100℃，促进水电离，溶液C（OH-）=C（H+），溶液呈中性，故C正确；
D．向水中加入H2SO4，H2SO4是强酸，电离出的氢离子抑制水的电离，导致溶液中C（OH-）＞C（H+），溶液呈酸性，故D错误；
故选C；
（2）温度升高会促进水的电离，所以水的pH会减小，所以100℃沸水仍然是中性的，但此时的pH值小于7，pH试纸测定溶液的酸碱性时，试纸为淡黄，水在任何温度下均为中性的，故答案为：淡黄；＜；中；
（3）观察表格中发现NH4+水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性；试样的pH值根据溶液中电荷守恒：c（H+）+c（K+）+c（Na+）+c（NH4+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-）计算H+离子浓度为10-4，该样本的pH=4，
故答案为：酸性；4；
（4）①气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移；
故答案为：吸热反应，温度升高，平衡正向移动，NO的含量增大；
②2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T•△S，G＞0，不能实现，
故答案为：△H＞0△S＜0，则在任何温度下△G＞0，不可能自发进行．
点评 该题综合考查化学反应原理的基础知识，涉及离子的水解、pH值的计算、化学平衡常数的计算、自由能的应用等，题目难度中等，注意相关知识的积累．
阅读快车系列答案| A． |  向容量瓶中转移溶液 | B． |  中和热的测定 | ||
| C． |  浓硫酸与铜的反应 | D． |  乙二酸晶体受热分解 |
| A． | 新制的氯水在光照条件下颜色变浅 | |
| B． | 高压对合成氨有利 | |
| C． | 将NO2和N2O4的混合气体降温后，气体颜色变浅 | |
| D． | 加入催化剂能使合成氨的速率加快 |
| A． | 能使溴的四氯化碳溶液褪色 | B． | 是天然气的主要成分 | ||
| C． | 不能发生燃烧反应 | D． | 能发生加成反应 |
| A． | N2和O2混合 | B． | 常温、常压下，石墨转化为金刚石 | ||
| C． | H2和O2化合生成H2O | D． | C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2 |
实验室配制500mL 0.2mol．L-1Na2S04溶液，实验操作步骤如下：