Question

3．室温下将a mL三种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如表：

组别	c（一元酸）	c（NaOH）/mol•L-1	混合溶液的pH
甲	c（HX）=0.1mol•L-1	0.1	pH=x
乙	c（HY）=0.1mol•L-1	0.1	pH=7
丙	c（HZ）=0.1mol•L-1	0.1	pH=9

（1）上述这三种酸中一定属于强酸的是HY，丙组实验发生反应的离子方程式为HZ+OH^-═H₂O+Z^-，所得溶液中由水电离出的c（OH^-）=mol•L^-1．
（2）部分实验反应过程中的pH变化曲线如图：

①表示乙组实验的pH变化曲线是图1（填“图1”或“图2”）
②以上两图中表示溶液恰好完全反应的点是BE．
（3）常温下，将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合，所得溶液均呈中性．
①浓度为1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水b L
②c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水c L
③c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氢氧化钡溶液d L．则a、b、c、d的大小关系是b＞a=d＞c．
（4）常温下，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3中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B（填“A”或“B”）；设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为m₂．则m₁ ＜m₂（填“＜”、“=”、“＞”）

Answer 1

分析 （1）由表格中的数据可知，等体积等浓度混合，HY与NaOH反应后溶液的pH=7，则HY为强酸；pH=9，说明NaZ为强碱弱酸盐，HZ为弱酸，依据离子积常数计算得到水电离的氢氧根离子浓度；
（2）①0.1mol/L的酸溶液，图1表示的PH=1说明为强酸，图2起始溶液PH=3，说明为弱酸在溶液中部分电离出氢离子；
②图象中溶液PH=7时溶液呈中性，BD点时溶液显示中性，分析图①，图②可知图1是强酸强碱反应，反应终点时溶液PH=7，图2是弱酸和强碱反应，恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
（3）pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10^-3 mol/L，中和相同物质的量的盐酸，碱的浓度越大，所用的碱越少，注意弱碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等；
（4）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．

解答 解：（1）等体积等浓度混合，只有HY与NaOH反应后溶液的pH=7，则HY为强酸，pH=9，说明NaZ为强碱弱酸盐，HZ为弱酸，则HZ和NaOH发生反应的离子方程式为HZ+OH^-═H₂O+Z^-，所得溶液中由水电离出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1×10^-5mol/L，
故答案为：HY；HZ+OH^-═H₂O+Z^-；1×10^-5；
（2）①0.1mol/L的酸溶液，图1表示的PH=1说明为强酸，图2起始溶液PH=3，说明为弱酸在溶液中部分电离出氢离子，乙组酸碱等浓度等体积反应溶液PH=7说明溶液呈中性是强酸强碱发生的反应，图1符合，
故答案为：图1；
②图象中溶液PH=7时溶液呈中性，BD点时溶液显示中性，分析图①，图②可知图1是强酸强碱反应，反应终点时溶液PH=7，图2是弱酸和强碱反应，恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，说明BE点是表示溶液恰好完全反应的点，
故答案为：BE；
（3）pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10^-3 mol/L，①中氨水的物质的量浓度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱电解质，只有部分电离，所以②中氨水的浓度大于1×10^-3 mol/L，③中氢氧根离子的浓度是1×10^-3 mol/L．
盐酸和氢氧化钡都是强电解质，氢离子和氢氧根离子中和时是1：1的关系，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以a、d的体积相等，即a=d；
②的氨水浓度大于①的浓度，中和相同物质的量的盐酸，氨水的浓度越大，使用的氨水的体积越小，所以c＜b．
盐酸和氨水反应生成的氯化铵是强酸弱碱盐，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物质的量应稍微比盐酸的大些，当盐酸浓度和氨水的浓度相等时，氨水的体积b应大于盐酸的体积a，即溶液的体积a＜b．
②③中氢氧根离子的浓度相等，一水合氨是一元弱电解质，氢氧化钡是强电解质，所以氨水的浓度大于③中氢氧根离子浓度，中和相同物质的量的氢离子时，②所用的氨水的体积小于③氢氧化钡溶液的体积，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的关系b＞a=d＞c，
故答案为：b＞a=d＞c；
（4）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，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以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；＜．

点评 本题考查酸碱混合后溶液的定性判断，注意表格中pH的应用是解答本题的关键，明确酸性的强弱及盐类水解的关系即可解答，题目难度中等．