Question

15．常温下含有 ①CH₃COOH  ②：HCl ③：H₂SO₄三种溶液．
（1）当它们的pH相同时，其物质的量浓度的关系是：①＞②＞③ （填数字编号）
（2）当它们的物质的量浓度相同时，其pH关系是①＞②＞③
（3）中和同一烧碱溶液，需同浓度的三种溶液的体积关系是①=②＞③
（4）体积、浓度相同的①、②、③三溶液，分别与同浓度的NaOH溶液反应使pH等于7，所需NaOH溶液的体积关系是①＞②=$\frac{1}{2}$③
（5）某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0x10^-7mol/L，则此时溶液中的c（OH^-）为2×10^-7mol/L
若温度不变，滴入稀盐酸使c（H⁺）=5.0x10^-6mol/L，则c（OH^-）为8×10^-9mol/L．

Answer 1

分析 （1）醋酸为弱酸，盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，等pH时，醋酸浓度最大；
（2）物质的量浓度相同时，硫酸氢离子浓度最多，醋酸氢离子浓度最小；
（3）中和时，等浓度的三种酸，醋酸和盐酸的中和能力相同；
（4）体积和浓度相同的①、②、③三溶液，其物质的量相等，分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱溶液的体积与酸的元数成反比；
（5）纯水中的c（H⁺）=c（OH^-），某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，则Kw=4.0×10^-14，结合Kw计算．

解答 解：（1）pH相同溶液中氢离子浓度相同，醋酸是一元弱酸，硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸，假设氢离子浓度为1mol/L，则醋酸浓度大于1mol/L、盐酸浓度是1mol/L、硫酸浓度是0.5mol/L，所以其物质的量浓度的由大到小排列是 ①＞②＞③，故答案为：①＞②＞③；
（2）当它们的物质的量浓度相同时，假设都是1mol/L，醋酸中氢离子浓度小于1mol/L、硫酸中氢离子浓度是2mol/L、盐酸中氢离子浓度是1mol/L，氢离子浓度越大pH越小，所以其pH的由大到小排列是①＞②＞③，故答案为：①＞②＞③；
（3）中和等量氢氧化钠，消失同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比，三种溶液浓度相等，硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸，所以最终电离出氢离子的浓度硫酸＞醋酸=盐酸，所以消耗三种酸的体积大小顺序是①=②＞③，故答案为：①=②＞③；
（4）体积和浓度相同的①、②、③三溶液，其物质的量相等，分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱溶液的体积与酸的元数成反比，硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸，所以需要烧碱溶液体积关系为 ①＞②=$\frac{1}{2}$③，故答案为：①＞②=$\frac{1}{2}$③；
（5）纯水中的c（H⁺）=c（OH^-），某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，则Kw=4.0×10^-14，
若温度不变，滴入稀盐酸使c（H⁺）=5.0x10^-6mol/L，则c（OH^-）=$\frac{4×1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$mol/L=8×10^-9 mol/L，
故答案为：2×10^-7；8×10^-9．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断，侧重考查学生分析、推断能力，明确一元酸、二元酸和碱的定量关系是解本题关键，题目难度中等．