Question

（1）恒温下，向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠，充分反应后，再加蒸馏水稀释到1L，所得溶液的pH=

 

．
（2）向pH=6的蒸馏水和c（H⁺）=10^-6mol?L^-1的稀盐酸中分别投入大小、质量相同的金属钠，反应刚开始时，产生H₂的速率前者与后者相比是

 

（填选项序号）．
A、一样快   B、前者快  C、后者快     D、无法比较
（3）用惰性电极电解NaCl与NaHCO₃混合液，测得溶液pH变化如图所示
①在0→t₁时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极

 

；阴极

 

．
②用离子方程式表明0→t₁时间内，溶液pH升高比较缓慢的原因：

 

．

Answer 1

考点：pH的简单计算,化学反应速率的影响因素,电解原理

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）先计算溶液中氢氧化钠的物质的量浓度，再计算溶液的pH；
（2）蒸馏水与稀盐酸中氢离子浓度相同，则蒸馏水的温度一定高于稀盐酸，根据温度对反应速率的影响进行判断；
（3）用惰性电极电解混合溶液时，分两段进行，第一段：相当于电解氯化钠溶液，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，当氯离子完全析出后，发生第二段电解，第二段电解：相当于电解碳酸氢钠和碳酸钠的混合液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实际上相当于电解水．

解答： 解：（1）恒温下，pH=6的蒸馏水中K_W=c（H⁺）=c（OH^-）=（10^-6）²=10^-12，2.3g金属钠的物质的量=

2.3g

23g/mol

=0.1mol，c（OH^-）=c（NaOH）=

0.1mol

1L

=0.1mol/L，pH=6的蒸馏水中水的离子积为：10^-12mol，溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=

10-12

0.1

=10^-11mol/L，
所以溶液的pH=11，
故答案为：11；
（2）向pH=6的蒸馏水和c（H⁺）=10^-6mol?L^-1的稀盐酸中分别投入大小、质量相同的金属钠，二者的氢离子浓度相同，但水为弱电解质，则蒸馏水的温度一定高于稀盐酸，才能满足氢离子浓度相等，所以反应刚开始时，产生H₂的速率前者与后者相比，前者反应速率大，
故答案为：B；
（3）①用惰性电极电解混合溶液时，分两段进行，第一段：相当于电解氯化钠溶液，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极上氢离子放电，电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2H⁺+2e^-═H₂↑；
②用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，同时溶液中还有氢氧化钠生成，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠，离子反应方程式为OH^-+HCO₃^-═H₂O+CO₃^2-，所以溶液pH升高比较缓慢，
故答案为：OH^-+HCO₃^-═H₂O+CO₃^2-．

点评：本题考查电解原理、溶液pH的计算、化学反应速率的影响因素，题目难度中等，明确该温度下水的离子积常数是解本题关键，要求学生学会分析图象中出现拐点的原因．