Question

11．25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰，0.01mol/L的BOH溶液pH=12．请回答下列问题：
（1）HA是弱电解质（填“强电解质”或“弱电解质”，下同），BOH是强电解质．
（2）HA的电离方程式是HA?H⁺+A^-．其中由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol/L
（3）在加水稀释HA的过程中，随着水量的增加而减小的是B（填字母）．
A．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HA）}$　　　B．$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$    C．c（H⁺）与c（OH^-）的乘积     D．c（OH^-）
（4）将等体积等物质的量浓度的HA溶液和BOH溶液混合后的溶液呈碱性，请用离子方程式解释其原因A^-+H₂O?HA+OH^-，混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（5）常温下pH=12的BOH溶液100mL，加0.01mol/L NaHSO₄使溶液的pH为11．（混合溶液体积变化忽略不计），应加 NaHSO₄8.18mL（保留到小数点后一位）

Answer 1

分析 （1）25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰、c（OH^-）．c（H⁺）=10^-14，则该溶液中c（H⁺）=0.01mol，根据c（HA）与c（H⁺）相对大小确定酸强弱；
0.01mol/L的BOH溶液pH=12，该溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，根据c（OH^-）与c（BOH）相对大小确定电解质强弱；
（2）HA是弱酸，在水溶液中存在电离平衡；该溶液中水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L；
（3）加水稀释促进HA电离，溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以c（H⁺）减小，溶液中c（HA）、c（A^-）减小，溶液温度不变，离子积常数不变，则溶液中c（OH^-）增大；
（4）将等体积等物质的量浓度的HA溶液和BOH溶液混合，二者恰好反应生成BA，BA为强碱弱酸盐，酸根离子水解导致溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），但其水解程度较小，结合电荷守恒判断离子浓度大小；
（5）常温下pH=12的BOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，硫酸氢钠是强酸酸式盐，其完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，相当于强酸性溶液，硫酸氢钠溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=11＞7，混合溶液中$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.001mol/L，则混合溶液呈碱性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×xL}{（0.1+x）L}$=0.001mol/L，据此计算x值．

解答 解：（1）25℃时，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰、c（OH^-）．c（H⁺）=10^-14，则该溶液中c（H⁺）=0.01mol/＜0.1mol/L，所以HA是弱酸，则HA是弱电解质；
0.01mol/L的BOH溶液pH=12，该溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L=c（BOH），所以BOH是强碱，则BH是强电解质；
故答案为：弱电解质；强电解质；    
（2）HA是弱酸，在水溶液中存在电离平衡，电离方程式为HA?H⁺+A^-；该溶液中水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=10^-12 mol/L，
故答案为：HA?H⁺+A^-；10^-12；
（3）加水稀释促进HA电离，溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以c（H⁺）减小，溶液中c（HA）、c（A^-）减小，溶液温度不变，离子积常数不变，则溶液中c（OH^-）增大；
A．加水稀释促进HA电离，n（H⁺）增大、n（HA）减小，溶液体积相同，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HA）}$增大，故错误；　　
B．加水稀释促进HA电离，n（A^-）增大、n（HA）减小，溶液体积相同，所以$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$减小，故正确；    
C．温度不变，水的离子积常数不变，所以c（H⁺）与c（OH^-）的乘积不变，故错误；     
D．加水稀释促进HA电离，溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以c（H⁺）减小，溶液温度不变，离子积常数不变，则溶液中c（OH^-）增大，故错误；
故选B；
（4）将等体积等物质的量浓度的HA溶液和BOH溶液混合，二者恰好反应生成BA，BA为强碱弱酸盐，酸根离子水解导致溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），但其水解程度较小，结合电荷守恒得c（B⁺）＞c（A^-），所以离子浓度大小顺序是c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），其水解方程式为 A^-+H₂O?HA+OH^-
，故答案为：碱性； A^-+H₂O?HA+OH^-；c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）常温下pH=12的BOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，硫酸氢钠是强酸酸式盐，其完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，相当于强酸性溶液，硫酸氢钠溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=11＞7，混合溶液中$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.001mol/L，则混合溶液呈碱性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×xL}{（0.1+x）L}$=0.001mol/L，x=81.8mL，
故答案为：81.8．

点评 本题考查弱电解质的电离、盐类水解、酸碱混合溶液定性判断等知识点，为高频考点，正确判断电解质强弱是解本题关键，难点是混合溶液有关计算，注意：离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性及浓度无关．