Question

16．水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离．请回答下列问题：
（1）纯水在100℃时，pH=6，该温度下0.1mol•L^-1的NaOH溶液中，溶液的pH=11．
（2）25℃时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，由水电离出的c（OH^-）=10^-3mol•L^-1．
（3）体积均为100mL、pH均为2的盐酸与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX是弱酸（填“强酸”或“弱酸”），理由是稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比HCl的小，说明HX存在电离平衡，故HX为弱酸．

Answer 1

分析 （1）先计算出0.1 mol•L^-1的NaOH中c（H⁺），再根据pH=-lg[H⁺]计算出溶液的pH；
（2）碳酸钠溶液中CO₃^2-部分水解生成碳酸氢根和氢氧根离子，其水解方程式为：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；pH=13的碳酸钠溶液中氢离子是由水电离产生的，水电离产生的c（H⁺）等于溶液中水电离出c（OH ^-），故水电离出c（OH ^-）=c（H⁺）=10^-3mol/L；
（3）由图可知，稀释相同倍数时HCl的pH变化大，则酸性HCl＞HX．

解答 解：（1）纯水中的[H⁺]=[OH^-]，pH=6，[H⁺]=[OH^-]=1×10^-6mol•L^-1，K_W=1×10^-6×1×10^-6=1×10^-12，0.1mol•L^-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，c（H⁺）=1×10^-11mol•L^-1，pH=-lg[H⁺]=11，故答案为：11；　
（2）碳酸钠溶液中CO₃^2-部分水解生成碳酸氢根和氢氧根离子，其水解方程式为：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，pH=13的碳酸钠溶液中氢离子是由水电离产生的，水电离产生的c（H⁺）等于溶液中水电离出c（OH ^-），故水电离出c（OH ^-）=c（H⁺）=10^-3mol/L，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；10^-3；
（3）由图可知，稀释相同倍数时HCl的pH变化大，则酸性HCl＞HX，故HX为弱酸，存在电离平衡，
故答案为：弱酸； 稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比HCl的小，说明HX存在电离平衡，故HX为弱酸．

点评 本题考查弱电解质的电离、溶液酸碱性和pH的计算判断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，综合性较强，注意把握pH的计算方法以及弱电解质的电离特点，难度中等．