Question

11．（1）pH值相同的HCl（aq）、H₂SO₄（aq）、CH₃COOH（aq）各100mL
①三种溶液中物质的量浓度最大的是CH₃COOH（aq）．
②分别用0.1mol/LNaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）最多的是CH₃COOH（aq）．
③反应开始时，反应速率D．
A、HCl最快   B、H₂SO₄最快   C、CH₃COOH最快   D、一样快
（2）某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，则此时c（OH ^-）=2.0×10^-7mol/L．
（3）室温时，将pH=12的Ba（OH）₂溶液和pH=9的KOH溶液按1：1的体积比混合，则混合后溶液中的c（H⁺）≈2×10^-12mol/L（计算结果用a×10ⁿ的形式表示，a为小于10的正整数）

Answer 1

分析 （1）①HCl是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，pH相等的这三种酸中，强电解质溶液浓度小于弱电解质，强电解质溶液中，酸浓度与其酸的元数成反比；②分别用0.1 mol•L^-1的NaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）的体积与氢离子的物质的量成正比；③反应速率与氢离子浓度成正比；
（2）纯水中c（H⁺）=c（OH^-），水的离子积Kw=c（H⁺）．c（OH^-）；
（3）pH=12的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-2mol•L^-1，pH=9的KOH溶液c（OH^-）=10^-5mol•L^-1，按1：1的体积比混合，首先求混合后氢氧根离子的浓度，然后再根据Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=10^-14，可计算出c（H⁺）．

解答 解：（1）①HCl是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，pH相等的这三种酸中，强电解质溶液浓度小于弱电解质，强电解质溶液中，酸浓度与其酸的元数成反比，所以pH值相同的 HCl（aq）、H₂SO₄（aq）、CH₃COOH（aq）溶液其浓度大小顺序是CH₃COOH＞HCl＞H₂SO₄，则浓度最大的是CH₃COOH；
故答案为：CH₃COOH；
②分别用0.1 mol•L^-1的NaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）的体积与氢离子的物质的量成正比，pH相等、体积相等的硫酸和盐酸中氢离子的物质的量相等，醋酸的物质的量浓度最大，则相同体积同pH的醋酸和盐酸，醋酸的物质的量大于盐酸，所以消耗氢氧化钠体积最多的是CH₃COOH；
故答案为：CH₃COOH；
③反应速率与氢离子浓度成正比，开始时，三种酸中氢离子浓度相等，所以其开始反应速率相等，
故答案为：D；
（2）任何温度下，纯水均显中性，即纯水中都存在c（H⁺）=c（OH^-）=2.0×10^-7mol/L，
故答案为：2.0×10^-7；
（3）pH=12的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-2mol•L^-1，pH=9的KOH溶液c（OH^-）=10^-5mol•L^-1，按1：1的体积比混合后c（OH^-）=$\frac{1×1{0}^{-2}+1×1{0}^{-5}}{2}$mol•L^-1，c（H⁺）=$\frac{{K}_{W}}{C（O{H}^{-}）}$=$\frac{1×1{0}^{-14}}{\frac{1×1{0}^{-2}+1×1{0}^{-5}}{2}}$≈2×10^-12mol/L，
故答案为：2×10^-12．

点评 本题考查较综合，涉及弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断、反应速率的判断等知识点，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．