Question

Ⅰ：将相同体积的A，B，C，D四种酸或碱（HA，HB，ROH，DOH）溶液室温下加水稀释．稀释过程中溶液pH值与溶液体积的变化关系如图所示．根据图中曲线分析，填写下列空白：
（1）稀释前，这四种溶液浓度由大到小顺序为

 

．
（2）稀释前HA溶液中的C（H⁺）和DOH溶液中的C（OH^-）大小关系是

 

．
（3）取稀释前的ROH溶液和HB溶液等体积混合，充分反应后，溶液中溶质离子浓度的大小关系是

 

．
Ⅱ：草酸（H₂C₂O₄）是二元弱酸，KHC₂O₄溶液呈酸性．向10mL 0.01mol?L^-1的H₂C₂O₄溶液滴加0.01mol?L^-1KOH溶液V（mL），回答下列问题．
①当V＜10mL时，反应的离子方程式为：

 

．
②当V=10mL时，溶液中HC₂O₄^-、C₂O₄^2-、H₂C₂O₄、H⁺的浓度从大到小的顺序为：

 

．
③当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）；当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）；则：a

 

 b （填“＜”，“=”或“＞”）．
④当V=20mL时，再滴入NaOH溶液，则溶液中n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将：

 

（填“变大”，“变小”，“不变”）．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,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：Ⅰ：（1）溶液酸性或者碱性越强，稀释到相同体积时溶液的pH变化越大，根据图象曲线中pH的变化判断电解质电离能力强弱，电离程度越小，则溶液浓度越大，然后该溶液中浓度大小；
（2）稀释前溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都是0.001mol/L；
（3）根据浓度c（HB）＞c（ROH）判断溶液酸碱性，然后根据电荷守恒判断溶液中各离子浓度大小；
Ⅱ：①当V＜10mL时，草酸过量，H₂C₂O₄和KOH反应生成KHC₂O₄；
②当V=10mL时，草酸与氢氧化钾恰好反应生成草酸氢钾，根据草酸氢钾溶液显示酸性及电荷守恒判断溶液中各离子浓度大小；
③当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），依据溶液中电荷守恒分析氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同判断；当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄），根据溶液中物料守恒分析，溶质为KHC₂O₄；
④当V=20mL时，反应生成K₂C₂O₄，再滴入NaOH溶液，抑制盐类的水解，n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将减小．

解答： 解：Ⅰ：（1）根据图象曲线变化可知，稀释四种溶液过程中，溶液的pH变化大小为：c（HB）＜c（DOH）＜c（ROH）＜c（HA），则电解质的电离程度大小为：c（HB）＜c（DOH）＜c（ROH）＜c（HA），溶质的电离程度越大，则浓度越中离子浓度大小为：c（HB）＞c（DOH）＞c（ROH）＞c（HA），
故答案为：c（HB）＞c（DOH）＞c（ROH）＞c（HA）；
（2）根据图象可知，稀释前HA溶液的pH=3，则溶液中中的c（H⁺）=0.001mol/L，DOH溶液的pH=11，则溶液中c（OH^-）=0.003mol/L，所以稀释前HA溶液中的（H⁺）和DOH溶液中的c（OH^-）x相等，
故答案为：相等；  
（3）由于稀释前浓度：c（HB）＞c（ROH），等体积混合后HB过量溶液显示酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒可知，c（B^-）＞c（R⁺），则溶液中各离子浓度大小为：c（B^-）＞c（R⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（B^-）＞c（R⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
Ⅱ：①当V＜10mL时，H₂C₂O₄和KOH反应生成KHC₂O₄，反应的离子方程式为：H₂C₂O₄+OH^-=HC₂O₄^-+H₂O，故答案为：H₂C₂O₄+OH^-=HC₂O₄^-+H₂O；  
 ②向10mL 0.01mol?L^-1的H₂C₂O₄溶液滴加0.01mol?L^-1KOH溶液，当V=10mL时，草酸与氢氧化钾恰好反应生成草酸氢钾，由于草酸氢钾溶液显示酸性，则HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，所以c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），由于氢离子来自水的电离和HC₂O₄^-的电离，则c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-），HC₂O₄^-的水解程度较小，则c（HC₂O₄^-）＞c（C₂O₄^2-），所以溶液中各离子浓度大小为c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），
故答案为：c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）；
③c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）可得，则c（H⁺）=c（OH^-），所以溶液呈中性，pH=7，草酸氢钾溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则氢氧化钠应该稍微过量，所以V（NaOH）=a＞10mL；
溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）根据溶液中物料守恒分析，溶质为KHC₂O₄，说明V（NaOH）=b=10mL，则a＞b，
故答案为：＞；
④当V=20mL时，反应生成K₂C₂O₄，再滴入NaOH溶液，抑制盐类的水解，n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将减小；因为溶液中存在如下平衡C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，当增大c（OH^-）时，平衡向逆方向移动，n（C₂O₄^2-）的值变大，而n（K⁺）的值不变，故n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值变小，
故答案为：变小．

点评：本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液中离子浓度大小比较方法，题目难度中等，注意掌握酸碱中和反应中过量情况的判断与计算方法，能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理判断溶液中离子浓度大小．