Question

现有浓度均为0.1mol?L^-1的下列溶液：
①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水．
请回答下列问题：
（1）①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）

 

．
（2）④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH₄⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）

 

．
（3）将③和④按体积比1：2混合后，混合液中各离子浓度由大到小的顺序是

 

．
（4）已知t℃时，K_W=1×10^-13，则t℃（填“＞”、“＜”或“=”）

 

25℃．在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H₂SO₄溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=2，则a：b=

 

．
（5）同体积、同物质的量浓度的①硫酸和②醋酸溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH体积大小关系为①

 

②（填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）同体积、相同PH的①硫酸和②醋酸溶液中分别投入足量且等质量的锌，开始放H₂的速率：①

 

②，片刻后①

 

②，到反应结束，所用时间①

 

②．

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较,水的电离,盐类水解的应用,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，酸中氢离子浓度或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大；
（2）盐为强电解质，在水溶液里完全电离，一水合氨是弱电解质，在水溶液里部分电离，醋酸根离子促进铵根离子水解、氢离子抑制铵根离子水解；
（3）将③和④按体积比1：2混合后，溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、NH₄Cl、NH₃．H₂O，一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度，所以溶液呈碱性，再结合物料守恒判断；
（4）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，在水的离子积常数增大；根据混合溶液的pH计算两种溶液的体积之比；
（5）物质的量相等的硫酸和醋酸，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH体积大小与酸的元数成正比；　
（6）pH相等的醋酸和硫酸溶液中，生成氢气的速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度相等则其反应速率相等；反应过程中，弱电解质电离导致弱电解质溶液中氢离子浓度大于强电解质溶液，所以弱电解质溶液反应速率大于强电解质溶液．

解答： 解：（1）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，酸中氢离子浓度或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大，0.1mol/L的①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵中，硫酸中氢离子浓度为0.2mol/L、醋酸中氢离子浓度小于0.1mol/L、氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，氯化铵促进水电离，所以①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是④②③①，故答案为：④②③①；
（2）氯化铵、醋酸铵、硫酸氢铵属于强碱，在水溶液里完全电离，一水合氨是弱电解质，在水溶液里部分电离，醋酸根离子促进铵根离子水解、氢离子抑制铵根离子水解，所以铵根离子浓度大小顺序是⑥④⑤⑦，故答案为：⑥④⑤⑦；
（3）将③和④按体积比1：2混合后，溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、NH₄Cl、NH₃．H₂O，一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度，所以溶液呈碱性，一水合氨电离导致溶液中c（NH₄⁺）＞c（Na⁺），结合物料守恒、溶液酸碱性知，溶液中离子浓度大小顺序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；   
（4）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，在水的离子积常数增大，t℃时，K_W=1×10^-13，则t℃＞25℃，t℃时将pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，
pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，混合溶液中c（H⁺）=

0.1b-0.01a

a+b

mol/L=0.01mol/L，则a：b=9：2，
故答案为：＞；9：2；    
（5）物质的量相等的硫酸和醋酸，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH体积大小与酸的元数成正比，硫酸是二元酸、醋酸是一元酸，所以所需NaOH体积大小关系为①＞②，故答案为：＞；
（6）pH相等的醋酸和硫酸溶液中，生成氢气的速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度相等则其反应速率相等，所以pH相等的醋酸和硫酸中开始反应速率相等；
随着反应的进行，硫酸中氢离子浓度减少，醋酸电离出氢离子导致醋酸中氢离子浓度大于硫酸，则反应速率为①＜②；
硫酸的反应速率小于醋酸，所以反应时间①＞②，
故答案为：=；＜；＞．

点评：本题考查较综合，涉及离子浓度大小的比较、弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断等知识点，根据弱电解质的电离特点、盐类水解特点结合溶液酸碱性来确定离子浓度大小，题目难度不大．