Question

根据要求填空：
（1）在0.1mol/L的CH₃COOH溶液中，若加入少量的蒸馏水，溶液的pH

 

；
若加入少量的纯醋酸，溶液中的c（CH₃COO^-）

 

；若加入少量的NaOH固体，溶液中的c（H⁺）

 

；若加入少量的CH₃COONa固体，溶液中的c（OH^-）

 

．（以上均用“增大”、“减小”或“不变”填空）
（2）用序号作答．用惰性电极分别电解①CuCl₂  ②Na₂SO₄  ③AgNO₃  ④NaOH四种溶液．其中，只电解水的是

 

；只电解溶质的是

 

；溶质和水同时被电解的是

 

．
（3）在以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池中，电池工作时其负极的电极反应式为

 

，
正极的电极反应式为

 

．
（4）某氨水的pH=a，盐酸的pH=b，已知a+b=14，且a≥12，将上述溶液等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序为

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,化学电源新型电池,电解原理,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）在0.1mol/L的CH₃COOH溶液中存在电离平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，根据改变条件对离子或分子浓度的影响分析；
（2）根据阴阳两极上离子的放电顺序分析；
（3）碱性条件下，负极上氢气失电子生成水，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；
（4）a+b=14，常温下某氨水的pH=a，则氨水中c（OH^-）=10 ^a-14mol/L，某盐酸的pH=b，盐酸中c（H⁺）=10^-bmol/L，所以氨水中c（OH^-）等于盐酸中c（H⁺），一水合氨是弱电解质，氯化氢是强电解质，所以氨水浓度大于盐酸，二者等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，据此分析．

解答： 解：（1）在0.1mol/L的CH₃COOH溶液中存在电离平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，加水溶液的浓度减小，氢离子浓度减小，所以PH增大；若加入少量的纯醋酸，醋酸浓度增大，溶液中的c（CH₃COO^-）增大；若加入少量的NaOH固体，氢氧化钠与氢离子反应，消耗氢离子，所以溶液中的c（H⁺）减小；若加入少量的CH₃COONa固体，溶液中的c（CH₃COO^-）增大，电离平衡逆移，所以溶液中的c（OH^-）增大；
故答案为：增大；增大；减小；增大；
（2）用惰性电极分别电解①CuCl₂ 阴极上铜离子放电，阳极上氯离子放电，即电解的是CuCl₂；
②Na₂SO₄：阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，即电解的是水；
③AgNO₃：阴极上银离子放电，阳极上氢氧根离子放电，即电解的是AgNO₃和水；
④NaOH：阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，即电解的是水；
所以只电解水的是②④；只电解溶质的是①；溶质和水同时被电解的是③；
故答案为：②④；①；③；
（3）碱性条件下，负极上氢气失电子生成水，其电极反应为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
故答案为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（4）a+b=14，常温下某氨水的pH=a，则氨水中c（OH^-）=10 ^a-14mol/L，某盐酸的pH=b，盐酸中c（H⁺）=10^-bmol/L，所以氨水中c（OH^-）等于盐酸中c（H⁺），一水合氨是弱电解质，氯化氢是强电解质，所以氨水浓度大于盐酸，二者等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，二者混合时，氨水过量，所以溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒得c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），所以c（NH₄⁺）＞c（Cl^-），则c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评：本题考查了弱酸的电离平衡，电解原理的应用，电极方程式的书写，酸碱混合溶液定性判断，明确溶液中的溶质及其性质是解本题关键，难度中等．