Question

13．（1）①0.01mol/LNaOH溶液的pH=12．
②100mL 0.1mol/L H₂SO₄溶液与100mL 0.4mol/L的KOH溶液混合后，pH=13．
（2）①已知一溶液有4种离子：X⁺、Y^-、H⁺、OH^-下列分析结果肯定错误的是C．
A．C_Y^-＞C_X⁺＞C_H⁺＞C_OH^-         B．C_X⁺＞C_Y^-＞C_OH^-＞C_H⁺
C．C_H⁺＞C_Y^-＞C_X⁺＞C_OH^-         D．C_OH^-＞C_X⁺＞C_H⁺＞C_Y^-
②把0.02mol•L^-1CH₃COOH溶液和0.01mol•L^-1NaOH溶液以等体积混合，则混合液中粒子浓度关系正确的是（　　）
A．C（CH₃COO^-）＜C（Na⁺）
B．C（CH₃COOH）＞C（CH₃COO^-）
C．2C（H⁺）=C（CH₃COO^-）-C（CH₃COOH）
D．C（CH₃COOH）+C（CH₃COO^-）=0.01mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①根据c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{C（O{H}^{-}）}$，pH=-lgc（H⁺）计算；
②根据混合溶液中c（OH^-）=$\frac{c（KOH）V（KOH）-c（H+）V（{H}_{2}S{O}_{4}）×2}{V（NaOH）+V（{H}_{2}S{O}_{4}）}$，c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{C（O{H}^{-}）}$，pH=-l_gc（H⁺）计算；
（2）①该溶液可能为中性、酸性、碱性溶液，但溶液中一定满足电荷守恒，根据电荷守恒进行判断；
②已知0.02mol•L^-1CH₃COOH溶液和0.01mol•L^-1NaOH溶液以等体积混和后，得到的是同浓度的CH₃COOH和CH₃COONa溶液，溶液呈酸性说明醋酸电离大于醋酸根离子的水解程度，依据溶液中的离子关系分析判断；
A．依据溶液中电荷守恒分析判断；
B．溶液呈酸性说明醋酸电离大于醋酸根离子的水解程度；
C．依据物料守恒和电荷守恒、消去钠离子的浓度；
D．依据物料守恒分析判断．

解答 解：（1）溶液中c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{C（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=10^-12 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg10^-12=12；
故答案为：12；
（2）混合溶液中c（OH^-）=$\frac{c（KOH）V（KOH）-c（H+）V（{H}_{2}S{O}_{4}）×2}{V（NaOH）+V（{H}_{2}S{O}_{4}）}$=$\frac{0.4mol/L×0.1L-0.1mol/L×2×0.1L}{0.1L+0.1L}$=0.1mol/L，
c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{C（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg10^-13=13；
故答案为：13；
（2）①A．当溶液为酸性时，可以满足关系：C_Y^-＞C_X⁺＞C_H⁺＞C_OH^-，故A正确；
B．当溶液呈碱性时可以满足C_X⁺＞C_Y^-＞C_OH^-＞C_H⁺，故B正确；
C．由电荷守恒C_H⁺+C_X⁺=C_Y^-+C_OH^-，可知，该关系C_H⁺＞C_Y^-＞C_X⁺＞C_OH^- 无法满足电荷守恒，故C错误；
D．当溶液呈碱性，且YOH远远过量时可以满足C_OH^-＞C_X⁺＞C_H⁺＞C_Y^-，故D正确；
故答案为：C；
②A．0.02mol•L^-1CH₃COOH溶液和0.01mol•L^-1NaOH溶液以等体积混和后，得到的是同浓度的CH₃COOH和CH₃COONa溶液，溶液中电荷守恒：c （Na⁺）+c （H⁺）=c （OH^-）+c （CH₃COO^-），c （H⁺）＞c （OH^-），得到（CH₃COO^-）＞c （Na⁺），故A错误；
B．0.02mol•L^-1CH₃COOH溶液和0.01mol•L^-1NaOH溶液以等体积混和后，得到的是同浓度的CH₃COOH和CH₃COONa溶液，溶液呈酸性说明醋酸电离大于醋酸根离子的水解程度，c （CH₃COOH）＜c （CH₃COO^-），故B错误；
C．溶液中电荷守恒得到：c （Na⁺）+c （H⁺）=c （OH^-）+c （CH₃COO^-），物料守恒为c （CH₃COOH）+c （CH₃COO^-）=2c （Na⁺），则2c （H⁺）=2c （OH^-）+c （CH₃COO^-）-c （CH₃COOH），故C错误；
D．等体积混合，浓度缩小为原来的一半，依据溶液中物料守恒得到：c （CH₃COOH）+c （CH₃COO^-）=0.01 mol•L^-1；故D正确；
故答案为：D．

点评 本题考查离子浓度大小比较、pH的有关计算，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确pH的计算方法、溶液中的守恒关系即可解答．