Question

I．（1）室温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______（填“A”或“B”）设盐酸中加入Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为m₂．则m₁______m₂（选填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）若室温下pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，分别加水稀释后使pH=4，设盐酸中加入水的体积为V₁，醋酸溶液中加入的水的体积为V₂，则：V₁______V₂（选填“＜”、“=”、“＞”）．
II．已知常温下，Cu（OH）₂ 的溶度积常数为K_sp=2×10 ^-20．又知常温下某CuSO₄溶液里 Cu²⁺浓度为0.02mol?L^-1，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，则应调整溶液pH大于______；
III．常温下，某纯碱（Na₂CO₃） 溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈______性．在分析该溶液遇酚酞呈红色的原因时，甲同学认为，是配制溶液时所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为，是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致．请你设计一个简单的实验方案，以验证甲和乙的说法（包括操作、现象和结论）______．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）从醋酸是弱电解质的角度分析，醋酸与Zn反应同时，电离出H⁺，pH变化较缓慢；
（2）醋酸是弱电解质，加水稀释时，会电离出更多的氢离子；
Ⅱ、根据K_sp=c（Cu²⁺）?[c（OH^-）]²=2×10^-20，根据Cu²⁺离子的浓度计算OH^-离子的浓度，根据水的离子积常数计算氢离子浓度，并以此计算溶液pH值；
Ⅲ、纯碱（Na₂CO₃） 溶液中的碳酸根离子易水解显碱性，向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，生成碳酸钡沉淀，根据颜色的变化分析；
解答：解：I、（1）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H⁺，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，但醋酸是边反应边电离H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，故答案为：B；＜；
（2）醋酸是弱电解质，加水稀释时，会电离出更多的氢离子，所以需要多加水来减少多生成的氢离子浓度，
故答案为：＜；
II、解：（1）某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，则应有c（OH^-）≥mol/L=10^-9mol/L，则c（H⁺）≤mol/L=10^-5mol/L，所以pH≥-lg（10^-5）=5，故答案为：5；
III、纯碱（Na₂CO₃） 溶液中的碳酸根离子易水解显碱性，该溶液遇酚酞呈红色，要验证该溶液遇酚酞呈红色原因，可用以下方法：
方法一：向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液显红色，说明甲正确，如果红色褪去，说明乙正确；
方法二：加热，如果红色不变说明甲正确，如果红色加深，说明乙正确，
故答案为：碱；向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确．
点评：本题考查较为综合，设计盐类的水解、弱电解质的电离、沉淀溶解平衡等知识，题目难度中等，注意相关基础知识的积累．