Question

7．常温时，根据下列要求填空：
（1）书写下列物质在水溶液中的电离方程式：NaHSO₄NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-    NaHCO₃NaHCO₃=Na⁺+HCO₃^-
（2）pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH为11．（体积变化忽略不计）
①如果加入蒸馏水，应加900mL；
②如果加入pH=10的NaOH溶液，应加1000mL；
（3）有pH=1的①盐酸 ②硫酸 ③醋酸
①设三种溶液的物质的量浓度分别为a、b、c，则其大小关系为c＞a＞b．
②同体积的三种溶液与足量的NaOH溶液反应生成盐的物质的量分别为a、b、c，则其大小关系为c＞a＞b．
③完全中和物质的量浓度和体积都相同的NaOH溶液时，需三种酸溶液的体积分别为a、b、c，则其大小关系为a=b＞c．
（4）已知下列热化学方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁=a KJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H₂=b kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃=c kJ/mol
根据提供的方程式，试计算  FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）的反应热△H=（3a-b-2c）kJ/mol（用a、b、c表示）

Answer 1

分析 （1）硫酸氢钠为强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子；碳酸氢钠为强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子，据此分别写出其电离方程式；
（2）①先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁=c₂（V₁+V₂）计算加入的水体积；
②先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）计算加入的氢氧化钠溶液体积；
（3）盐酸是一元强酸完全电离，硫酸是二元强酸完全电离，醋酸是弱酸部分电离．
①pH相等的酸中，如果酸的元数相等，酸的电离程度越大，则酸的浓度越小，元数越多的酸，其浓度最小；
②同体积的三种溶液，与足量的NaOH溶液反应生成盐，盐酸生成盐的物质的量为硫酸的两倍，醋酸生成盐的物质的量大于盐酸；
③pH均为2的盐酸、硫酸中和碱的能力相同，醋酸是弱酸，中和碱的能力大于等PH的盐酸、硫酸；
（4）Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=akJ/mol      ①
    3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=bkJ/mol    ②
   Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=ckJ/mol       ③
①×3-②-③×2得：6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g），根据盖斯定律计算反应的焓变．

解答 解：（1）①硫酸氢钠为强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子，即NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；碳酸氢钠为强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子，即NaHCO₃=Na⁺+HCO₃^-，故答案为：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；NaHCO₃=Na⁺+HCO₃^-；
（2）①pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，设加入水的体积是V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L×0.001mol/L，则：V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，
故答案为：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V₂，c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
解得：V₂=1L=1000mL，
故答案为：1000；
（3）①pH=1的①盐酸 ②硫酸 ③醋酸三种溶液中，c（盐酸）=c（H⁺），c（硫酸）=0.5c（H⁺），c（醋酸）＞c（H⁺），则其大小关系为c＞a＞b，
故答案为：c＞a＞b；    
②三种溶液的物质的量浓度醋酸＞盐酸＞硫酸，同体积的三种溶液，溶质的物质的量为：醋酸＞盐酸＞硫酸，与足量的NaOH溶液反应生成盐的物质的量c＞a＞b，
故答案为：c＞a＞b；   
③pH均为2的盐酸、硫酸中和碱的能力相同，中和含等物质的量NaOH的溶液，需要的硫酸和盐酸的体积相同，醋酸是弱酸部分电离，酸的浓度大于氢离子浓度，中和含等物质的量NaOH的溶液，消耗的醋酸的体积最小，所以a=b＞c；
故答案为：a=b＞c；
（4）Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=akJ/mol      ①
    3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=bkJ/mol    ②
   Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=ckJ/mol       ③
①×3-②-③×2得：6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=akJ/mol×3-bkJ/mol-ckJ/mol×2=（3a-b-2c）kJ/mol，即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=（3a-b-2c）kJ/mol；
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=（3a-b-2c）kJ/mol．

点评 本题考查了弱电解质的电离、溶液PH的计算等知识，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力，注意弱电解质溶液中pH与弱电解质浓度的关系．