Question

（1）常温下取0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，试回答以下问题：
①混合溶液中由水电离出的c（H⁺）

 

0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）；（填“＞”、“＜”、或“=”）
②求出混合物中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（Cl^-）-c（M⁺）=

 

mol/L，c（H⁺）-c（MOH）=

 

mol/L．
（2）如果常温下取0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，测得混合溶液的PH＜7，则说明MOH的电离程度

 

MCl的水解程度．（填“＞”、“＜”、或“=”）
（3）弱酸的相对强弱可以用电离常数（K）表示．以HF为例，其电离常数的计算方法是：K=

c(H+)×c(F-)

c(HF)

[c（H⁺）、c（F^-）、c（HF）为HF在水溶液中达电离平衡时的浓度]．同样，弱酸盐和弱碱盐的水解程度也可用水解常数（K_h）表示，其计算方法和电离常数一样．资料表明，H₂CO₃在水中分两步电离，常温时的电离常数分别为K₁=4.3×10^-7，K₂=4.8×10^-11．回答下列问题：常温时0.1mol/L的Na₂CO₃溶液中CO₃^2-的水解常数（忽略第二步水解）K_h=

 

，c（OH^-）=

 

．
（4）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：
化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态．图甲是白磷（P₄）和O₂反应生成P₄O₁₀过程中能量变化示意图，请写出白磷（P₄）和O₂反应生成P₄O₁₀的热化学方程式：

 

（△H用含E₁和E₂的代数式表示，其中E₁、E₂均大于0）．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,热化学方程式,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）①酸或碱能抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；
②根据物料守恒和电荷守恒分析；
（2）二者混合得到等物质的量浓度的MCl和MOH，混合溶液呈酸性，说明碱的电离程度小于盐的水解程度；
（3）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(HCO3-)．c(OH-)．C(H+)

c(CO32-)．c(H+)

=

KW

K2

；
c（OH^-）=

Kh．c(CO32-)

；
（4）根据图知，该反应是放热反应，△H=E₂-E₁．

解答： 解：（1）①酸或碱能抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离，所以混合溶液中由水电离出的c（H⁺）＞0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺），故答案为：＞；
②根据电荷守恒得c（Cl^-）+c（OH^-）=c（M⁺）+c（H⁺），所以c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-10^-8mol/L=9.9×10^-7mol/L，c（M⁺）+c（MOH）=0.1mol/L=c（Cl^-），c（H⁺）-c（MOH）=c（OH^-）=10^-8mol/L，
故答案为：9.9×10^-7；10^-8；
（2）二者混合得到等物质的量浓度的MCl和MOH，混合溶液呈酸性，说明碱的电离程度小于盐的水解程度，
故答案为：＜；
（3）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(HCO3-)．c(OH-)．C(H+)

c(CO32-)．c(H+)

=

KW

K2

=

10-14

4.8×10-11

mol/L=2.1×10^-4 mol/L；
c（OH^-）=

Kh．c(CO32-)

=

2.1×10-4×0.1

mol/L=4.5×10^-3mol/L，
故答案为：2.1×10^-4 mol/L；4.5×10^-3mol/L；
（4）根据图知，该反应是放热反应，△H=-（E₂-E₁）kJ?mol^-1，所以该热化学反应方程式为：P₄（s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）；△H=-（E₂-E₁）kJ?mol^-1，
故答案为：P₄（s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）；△H=-（E₂-E₁）kJ?mol^-1．

点评：本题考查了弱电解质的电离、热化学反应方程式的书写、水解平衡常数等知识点，根据反应热书写热化学反应方程式，根据电荷守恒和物料守恒分析弱电解质的电离及盐类水解，难点的水解平衡常数的计算，灵活运用公式是解本题关键，难度中等．