Question

17．现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液：
①硫酸　②醋酸　③氧化钠　④氯化铵
请回答下列问题：
（1）②③④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）④②③①．
（2）将③和④等体积混合后，混合液中各离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．
（3）已知T℃，K_W=1×10^-13，则T℃＞（填“＞”、“＜”或“=”）25℃．在T℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H₂SO₄溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=10，则a：b=101：9．
（4）25℃时，有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液（≤6，y≥8），取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：
①若x+y=14，则a/b=1（填数据）；
②若x+y=13，则a/b=0.1（填数据）；
③若x+y＞14，则a/b=10^x+y-14（填表达式）；
④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH（x、y）的关系式为x+y=14+lg（$\frac{a}{b}$）（填表达式）．

Answer 1

分析 （1）酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；
（2）③和④等体积混合后，溶液溶质为NaCl、NH₃．H₂O，从盐类的水解角度分析；
（3）根据水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大判断；根据在t℃时氢氧化钠溶液和硫酸溶液的pH分别计算出氢氧根离子、氢离子浓度，然后根据反应后的溶液中氢氧根离子浓度计算出二者体积比；
（4）根据两溶液完全中和，则溶液中n（H⁺）=n（OH^-），即10^-x•a=10^y-14•b，整理得：$\frac{a}{b}$=10^x+y-14，再根据（x+y）的数据对各小题进行分析．

解答 解：（1）④氯化铵为强酸弱碱盐，水解促进水的电离，②醋酸为弱酸，溶液中c（H⁺）较小，①硫酸和③氢氧化钠都为强电解质，浓度相同时，硫酸对水的电离抑制程度较大，所以四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是④②③①，故答案为：④②③①；
（2）③和④按体积比1：2混合后，溶液溶质为NaCl和氨水，根据物料守恒知，由于溶液中存在：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，则c（NH₄⁺）＜c（Na⁺），溶液呈碱性得c（OH^-）＞c（H⁺），故有：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）；
（3）水的电离过程是吸热反应，升温促进水的电离，即升温K_W增大，t℃时K_W＞1×10^-14，即t℃＞25℃；
在t℃时将pH=11的NaOH溶液中，n（OH^-）=0.01 a mol，
pH=1的H₂SO₄溶液H₂SO₄中，n（H⁺）=0.1b mol，根据混合后溶液pH=10，得10^-3=$\frac{0.01a-0.1b}{a+b}$，解得a：b=101：9，
故答案为：＞；101：9；
（4）两溶液完全中和，则溶液中n（H⁺）=n（OH^-），即10^-x•a=10^y-14•b，整理得：$\frac{a}{b}$=10^x+y-14，
①若x+y=14时，a/b=1，
故答案为：1；
②若x+y=13，则a/b=0.1，
故答案为：0.1；
③若x+y＞14，则a/b=10^x+y-14，
故答案为：10^x+y-14；
④两溶液完全中和，则有$\frac{a}{b}$=10^x+y-14即lg（$\frac{a}{b}$）=x+y-14，解得：x+y=14+lg（$\frac{a}{b}$），
故答案为：x+y=14+lg（$\frac{a}{b}$）．

点评 本题考查了水的电离及溶液pH的简单计算，题目难度中等，需要熟练掌握溶液pH与溶液中氢离子浓度的关系，注意温度影响水的离子积，温度不同，水的离子积不同．