题目内容

6．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：

（1）则25℃时水的电离平衡曲线应为A（填“A”或“B”），请说明理由水的电离是吸热过程，温度低时，水的电离程度小，c（H+）、c（OH-）小．
（2）95℃时，若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是a+b=13或 pH1+pH2=13．
（3）25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=10，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为2：9．
（4）曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5．请分析其原因：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA为弱酸，HA和NaOH中和后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5．

分析 （1）横轴是氢离子浓度，纵轴是氢氧根离子浓度，水的离子积常数Kw=c（H+）×c（OH-）计算出A曲线的Kw，然后结合水的电离过程吸热判断25℃时水的电离平衡曲线；
（2）设出酸溶液的pH为a，碱溶液的pH为b，根据该温度以及体积关系列式计算；
（3）pH=4的H2SO4溶液中氢离子的物质的量浓度为0.0001mol/L，pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为：10-3mol/L；当混合溶液的pH=10时，溶液呈碱性，即氢氧化钠过量，据此列式计算；
（4）根据曲线B对应温度下pH=5，说明溶液显示酸性，反应后氢离子过量分析．

解答 解：（1）曲线A条件下Kw=c（H+）×c（OH-）=10-7×10-7=10-14，曲线B条件下c（H+）=c（OH-）=10-6 mol/L，Kw=c（H+）•c（OH-）=10-12；水的电离时吸热过程，加热促进电离，所以A曲线代表25℃时水的电离平衡曲线，故答案为：A；水的电离是吸热过程，温度低时，水的电离程度小，c（H+）、c（OH-）小；
（2）设强酸溶液的pH为a，体积为10V，溶液中氢离子浓度为：10-amol/L；碱溶液的pH为b，体积为V，溶液中氢氧根离子的浓度为：10-（12-b）mol/L，
混合后溶液呈中性，则满足溶液中氢离子的物质的量大于氢氧根离子的物质的量，即10-amol/L×10VL=10-（12-b）mol/L×VL，
解得：1-a=b-12，a+b=13，即pH1+pH2=13，
故答案为：a+b=13或 pH1+pH2=13；
（3）pH=4的H2SO4溶液中氢离子的物质的量浓度为0.0001mol/L，pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为：10-3mol/L；若所得混合溶液的pH=10，则反应后的溶液的c（OH-）=0.0001（mol/L），
则c（OH-）=$\frac{0.001V碱-0.0001V酸}{V酸+V碱}$=0.0001mol/L，
解得：V碱：V酸=2：9，故答案为：2：9；
（4）在曲线B对应温度下，因pH（酸）+pH（碱）=12，可得酸碱两溶液中c（H+）=c（OH-），如是强酸碱，两溶液等体积混合后溶液呈中性；现混合溶液的pH=5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生，酸过量，所以酸HA是弱酸，
故答案为：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5．

点评 本题考查了水的电离、水的离子积及溶液pH的简单计算，题目难度中等，解题关键是在搞清楚温度对水电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响．

练习册系列答案
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16．肌红蛋白（Mb）与血红蛋白（Hb）的主要功能为输送氧气与排出二氧化碳．肌红蛋白（Mb）可以与小分子X（如氧气或一氧化碳）结合．反应方程式：Mb（aq）+X（g）?MbX（aq）
（1）在常温下，肌红蛋白与CO 结合反应的平衡常数K（CO）远大于与O2结合的平衡常数K（O2），下列哪个图最能代表结合率（f）与此两种气体压力（p）的关系c．

（2）①通常用p 表示分子X 的压力，p0表示标准状态大气压．若X 分子的平衡浓度为$\frac{p}{{p}_{0}}$，上述反应的平衡常数为K，请用p、p0和K 表示吸附小分子的肌红蛋白（MbX）占总肌红蛋白的比例$\frac{pK}{pK+{p}_{0}}$．
②下图表示37℃下反应“Mb（aq）+O2（g）?MbO2（aq）”肌红蛋白与氧气的结合度（α）与氧分压p（O2）的关系，p0取101kPa．据图可以计算出37℃时上述反应的正反应平衡常数Kp=2.00．
17．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
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④氯化铁水解：Fe3++3H2O═Fe（OH）3↓+3H+
⑤氯化亚铁溶液中加入氯水：Fe2++C12═Fe3++2C1-
⑥碳酸氢钠水解：HCO3-+H2O═H3O++CO32-
⑦通入过量二氧化硫于碳酸氢钠溶液：SO2+HCO3-═CO2+HSO3-
⑧氯气通入氢氧化钠溶液：2OH-+C12═C1-+C1O-+H2O．
A．①③⑤B．②④⑥C．②④⑤D．②⑦⑧
14．某烧杯中盛有100mLHCl和CuCl2的混合液，混合溶液中c（HCl）=2mol/L，c（CuCl2）=1mol/L．请回答下列问题：
①该混合溶液中，n（H+）=0.2mol；c（Cl-）=4mol/L．
向上述烧杯中加入足量铁粉并使之充分反应．写出有关的离子方程式：
②2H++Fe═Fe2++H2↑；Cu2++Fe═Cu+Fe2+．
1．与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3?NH4++NH2-．据此判断，以下叙述错误的是（　　）
A．一定温度下液氨中c（NH4+）•c（NH2-）是一个常数
B．液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子
C．只要不加入其他物质，液氨中c（NH4+）=c（NH2-）
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11．雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NOx）、CO、SO2等．化学在解决雾霾污染中有着重要的作用．
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol -1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1．
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：5，则平衡常数K=1.8．
（2）如图1是一种用NH3脱除烟气中NO的原理．

①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和N2（填化学式）．
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（3）NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径．在不同条件下，NO的分解产物不同．在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示，写出NO分解的化学方程式：3NO$\frac{\underline{\;高压\;}}{\;}$N2O+NO2．
18．一般检验SO42-的试剂是（　　）
A．BaCl2、稀硝酸B．AgNO3、稀硝酸C．稀盐酸、BaCl2D．AgNO3、稀盐酸
15．NO2被誉为生命的“信息分子”，在100℃时，将0.100mol的无色N2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到表数据：
时间/s020406080
c（N2O4）/mol•L-10.100c10.050c3c4
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16．某学生欲配制3.6mol/L的H2SO4溶液80mL，探究硫酸的性质．实验室有两种不同浓度的硫酸可供选用：①25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）；②98%的硫酸 （ρ=1.8g/mL）．请回答下列问题：
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（4）将所配稀硫酸逐滴加入到Fe（OH）3胶体中至过量，观察到的现象是先产生红褐色沉淀，然后沉淀溶解，得棕黄色溶液，反应的离子方程式为Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O．
（5）将标号为②的浓硫酸与等体积水混合，其质量分数大49%（填“大于”、“小于”、“等于”、“无法确定”）．
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