Question

4．（1）常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-20的溶液，其pH为4或10，此时水的电离受到抑制．
（2）已知：2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-57.20kJ•mol^-1．一定温度下，在密闭容器中反应2NO₂（g）═N₂O₄（g）达到平衡．其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是BC（填字母）．
A．减小NO₂的浓度       B．降低温度  C．增加NO₂的浓度   D．升高温度
（3）在某温度下，H₂O的离子积常数为1×10^-13 mol²•L^-2，则该温度下：
①0.01mol•L^-1NaOH溶液的pH=11；
②100mL 0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液与100mL 0.4mol•L^-1的KOH溶液混合后，pH=12．
（4）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^-）
（5）在25℃下，将a mol•L^-1的氨水与0.01mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应时溶液中c（NH${\;}_{4}^{+}$）=c（Cl^-）．则溶液显中（填“酸”“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．
（6）水溶液中的行为是中学化学的重要内容．已知下列物质的电离常数值（25℃）：
HClO：K_a=3×10^-8  HCN：K_a=4.9×10^-10H₂CO₃：K_a1=4.3×10^-7K_a2=5.6×10^-11
84消毒液中通入少量的CO₂，该反应的化学方程式为NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO．

Answer 1

分析 （1）水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等，据此计算出水电离出的氢离子的浓度，然后判断溶液酸碱性及对水的电离的影响情况；
（2）该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应，要提高二氧化氮的转化率，只要改变条件使化学平衡向正反应方向移动即可；
（3）①溶液中c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$，pH=-lgc（H⁺）；
②混合溶液中c（OH^-）=$\frac{c（NaOH）•V（NaOH）-c（{H}^{+}）•V（{H}_{2}S{O}_{4}）×2}{V（NaOH）+V（{H}_{2}S{O}_{4}）}$，c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$，pH=-l_gc（H⁺）；
（4）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；
（5）在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，根据NH₃•H₂O的电离常数K_b计算；
（6）由Ka可知碳酸的酸性＞HClO，发生强酸制取弱酸的反应．

解答 解：（1）常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-20的溶液中满足：c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-10mol/L，则该溶液抑制了水的电离，为酸性或碱性溶液，溶液的pH可能为4或10，
故答案为：4或10；抑制；
（2）该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应，要使该反应向正反应方向移动，可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等，
A、减小N0₂的浓度，平衡向逆反应方向移动，N0₂的转化率降低，故A错误；
B．降低温度，平衡向正反应方向移动，N0₂的转化率提高，故B正确；
C．增加N0₂的浓度，平衡向正反应方向移动，且体系压强增大，也利于反应向正反应方向移动，故C正确；
D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，N0₂的转化率降低，故D错误；
故答案为：BC；   
（3）①溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-13}}{0.01}$mol/L=10^-11 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg10-11=11，
故答案为：11；
②混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.4mol/L×0.1L-0.1mol/L×2×0.1L}{0.1L+0.1L}$=0.1mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-13}}{0.1}$mol/L=10^-12 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=12，
故答案为：12；
（4）A．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．该关系c（H⁺）＞c（Y^-）＞c（X⁺）＞c（OH^-）无法了电荷守恒，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；
（5）在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（O{H}^{-}）•c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{1{0}^{-7}×5×1{0}^{-3}}{0.5a-5×1{0}^{-3}}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案为：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$；
（6）由Ka可知碳酸的酸性＞HClO，则84消毒液中通入少量的CO₂的反应为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．

点评 本题考查离子浓度大小比较、盐类水解的应用及电解原理，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析能力的考查，明确盐类水解规律及酸性强弱的关系、电离平衡常数的计算、离子的放电顺序等即可解答．