Question

4．按要求填写下列问题：
（1）某些共价化合物（如H₂O、NH₃、N₂O₄等）在液态时会发生微弱的电离，如：2H₂O?H₃O⁺+OH^-，则液态NH₃电离的方程式是2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-
（2）某温度（t℃）时，测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11，则该温度下水的K_W=1.0×10^-13，在此温度下，将pH=a的H₂SO₄溶液V_a L与pH=b的NaOH溶液V_b L混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则V_a：V_b=1：10
（3）25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰．请回答下列问题：
①HA是弱电解质（填“强电解质”或“弱电解质”）．
②在加水稀释HA溶液的过程中，随着水量的增加而增大的是D（填字母）
A．c（HA）     B．$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{-}）}{c（HA）}$     C．c（H⁺）与c（OH^-）的乘积      D．c（OH^-）

Answer 1

分析 （1）依据2H₂O?OH^-+H₃O⁺，类推结合题干信息写出液态NH₃电离方程式；
（2）依据溶液中氢氧根离子浓度为为0.01mol/L，溶液的pH为11，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，结合离子积概念Kw=c（H⁺）．c（OH^-）计算；依据计算出的离子积，依据酸碱反应定量关系分析判断；
（3）25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰，则c（H⁺）=1.0×10^-2mol/L，c（OH^-）=1.0×10^-12mol/L，说明HA是弱酸，加水稀释HA溶液，促进HA电离平衡正向移动，水的离子积常数只受温度影响，据此分析．

解答 解：（1）依据2H₂O?OH^-+H₃O⁺，可知液体氨气部分电离出铵根离子和氨基负离子，电离方程式：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，
故答案为：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；
（2）溶液中氢氧根离子浓度为为0.01mol/L，溶液的pH为11，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，该温度下水的离子积K_w=0.01mol/L×10^-11mol/L=1.0×10^-13；在此温度下，将pH=a的H₂SO₄溶液V_a L与pH=b的NaOH溶液V_b L混合，若所得混合液为中性，说明氢氧根离子和氢离子恰好反应，V_a L×10^-amol/L=V_b L×$\frac{1.0×1{0}^{-13}}{1{0}^{-b}}$mol/L，V_a：V_b=1：10^13-a-b；
且a+b=12，解得V_a：V_b=1：10，
故答案为：1.0×10^-13；1：10；
（3）①25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰，则c（H⁺）=1.0×10^-2mol/L，c（OH^-）=1.0×10^-12mol/L，说明HA是弱酸，
故答案为：弱电解质；
②A．n（H⁺）和n（A^-）增大，n（HA）减小，V变大，c（HA）减小，故A错误；
 B．在加水稀释HA溶液的过程中，n（H⁺）和n（A^-）增大，n（HA）减小，V变大，$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{-}）}{c（HA）}$ 减小，故B错误；
C．水的离子积常数只受温度影响，c（H⁺）与c（OH^-）的乘积不变，故C错误；
D．弱酸HA加水稀释，溶液酸性减弱，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，故D正确；
故答案为：D．

点评 本题考查酸碱混合的计算、弱电解质判断、弱酸加水稀释时离子浓度的变化，明确该温度下的Kw及pH与浓度的换算是解答本题的关键，注意酸碱反应的实质，题目难度中等．