Question

16．pH在表示溶液的酸碱性方面有重要的应用，请按要求完成填空
（1）常温下，pH=12的NaOH溶液的其浓度c（NaOH）=10^-2mol/L mol/L
（2）常温下，某一元弱酸溶液的pH=1，其浓度＞0.1mol/L（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）常温下，将100mL 0.1mol/L醋酸溶液和50mL 0.2mol/LNaOH溶液均匀混合后，溶液显碱性（填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；（请用相关的离子方程式作答）
（4）25℃时，若体积为V_a、pH=a的某一元强酸HA与体积为V_b、pH=b的某一元强碱BOH混合恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，则 a的取值范围是3.5＜a＜$\frac{14}{3}$．

Answer 1

分析 （1）常温下，pH=12的NaOH溶液总存在离子积常数，氢氧化钠完全电离溶液中氢氧根离子浓度即为氢氧化钠浓度；
（2）常温下，某一元弱酸溶液中存在电离平衡；
（3）醋酸是一元弱酸，氢氧化钠是一元碱，等物质的量的二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸根离子水解溶液显碱性；
（4）酸、碱都是一元强电解质，pH=a的一元强酸溶液中氢离子浓度=10^-a mol/L，pH=b的一元强碱中氢氧根离子浓度=10 ^b-14 mol/L，二者恰好反应时，说明酸和碱的物质的量相等；

解答 解：（1）常温下，pH=12的NaOH溶液中存在离子积常数，c（H⁺）c（OH^-）=10^-14，C（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$=10^-2mol/L，其浓度c（NaOH）=10^-2mol/L，
故答案为：10^-2mol/L；
（2）常温下，某一元弱酸溶液中存在电离平衡，溶液的pH=1是氢离子浓度为0.1mol/L，则其浓度大于0.1mol/L，
故答案为：＞；
（3）常温下，将100mL 0.1mol/L醋酸溶液和50mL 0.2mol/LNaOH溶液均匀混合后，醋酸物质的量=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，50mL 0.2mol/LNaOH溶液中溶质物质的量=0.050L×0.2mol/L=0.01mol，二者恰好完全反应生成醋酸钠，醋酸根离子失弱酸阴离子，水溶液中水解显碱性，CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，
故答案为：碱性；CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
（4）酸、碱都是一元强电解质，pH=a的一元强酸溶液中氢离子浓度=10^-a mol/L，pH=b的一元强碱中氢氧根离子浓度=10 ^b-14 mol/L，二者恰好反应时，酸和碱的物质的量相等，即：
10^-a mol/L×V_aL=10 ^b-14 mol/L×V_bL，$\frac{{V}_{a}}{{V}_{b}}$
=$\frac{1{0}^{b-14}}{1{0}^{-a}}$=10 ^a+b-14，
Va＜Vb，
所以10 ^a+b-14＜1，
所以a+b＜14，
又a=0.5b，
所以3a＜14，
所以a＜$\frac{14}{3}$；
b＞7，a=0.5b＞0.5×7=3.5，
所以得到：3.5＜a＜$\frac{14}{3}$，
故答案为：3.5＜a＜$\frac{14}{3}$．

点评 本题考查了盐类水解、弱电解质的电离、离子积常数的有关计算等知识点，根据弱电解质电离特点、盐类水解特点来分析解答即可，注意把握溶液PH的计算，题目难度中等．