题目内容
【题目】回答下列问题:
(1)25℃时,pH=3的盐酸中由水电离出的c(H+)为_______。
(2)99℃时,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2。此时水的离子积Kw=_____,溶液中c(OH-)为_____。
(3)25℃时,a mol·L-1CH3COOH溶液的pH=b,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=________。
(4)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈___(填“酸”、“中”或“碱”)性。
(5)25℃时,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13。该温度下将20mL 0.1mol·L-1CH3COOH溶液和20mL 0.1mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.1mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图所示,反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________________________________________。
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【答案】10-11 mol·L-1 10-12 10-10 mol·L-1
或
酸 由于K(CH3COOH)<K(HSCN),故相同温度、相同物质的量浓度和体积时,HSCN溶液中的c(H+)大于CH3COOH溶液中的c(H+),故与NaHCO3反应速率大
【解析】
(1)盐酸中氢离子抑制了水的电离,盐酸中氢氧根离子来自水的电离,结合c(OH-)=
计算;
(2)由pH=6的蒸馏水可知,该温度下水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6 mol/L,结合Kw=c(OH-)×c(H+)计算水的离子积;NaHSO4电离出的氢离子抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离;根据原子守恒分析;
(3)醋酸pH=b,可知c(H+)=1.0×10-b mol/L,结合CH3COOH
H++CH3COO-及
计算;
(4)醋酸为弱酸,混合液中醋酸过量,溶液呈酸性,结合电荷守恒分析。
(1)盐酸中氢氧根离子来自水的电离,则25°C时pH=3的盐酸中水电离出的c(OH-)=
=
=10-11mol/L;
(2)由pH=6的蒸馏水可知,该温度下水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6 mol/L,此时Kw=c(OH-)c(H+)=1.0×10-12; NaHSO4电离出的氢离子抑制了水的电离溶液中氢氧根离子来自水的电离,则水电离产生的c(OH-)=
,故答案为1.0×10-12,10-10 mol·L-1;
(3)醋酸pH=b,可知c(H+)=1.0×10-bmol.L-1,由CH3COOH
H++CH3COO-可知
=
=
,故答案为
或
;
(4)CH3COOH为弱酸,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),故答案为:酸;
(5)由题意可知,Ka(CH3COOH) <Ka(HSCN),故相同温度、相同物质的量浓度和体积的两溶液中,HSCN溶液中的c(H+)大于CH3COOH溶液中的c(H+),故反应初始阶段,HSCN与NaHCO3反应速率大。故答案为:由于K(CH3COOH)<K(HSCN),故相同温度、相同物质的量浓度和体积时,HSCN溶液中的c(H+)大于CH3COOH溶液中的c(H+),与NaHCO3反应速率大。