Question

Ⅰ．在t℃时，某NaOH稀溶液中，c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，则：
①该温度下，水的离子积常数Kw=

 

．
②该温度下，将10mL 0.1mol/L的稀硫酸与10mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=

 

，此时该溶液中由水电离的c（OH^-）=

 

mol/L．（忽略体积变化）
Ⅱ．根据2CrO₄^2-（黄）+2H⁺═Cr₂O₇^2-（橙）+H₂O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，电解一段时间后，右边溶液逐渐由黄色变为橙色．图中右侧电极连接电源的

 

极，其电极反应式为

 

，通电完成后，若转移0.1mol电子，则阴极区和阳极区的质量差为

 

g．（已知电解前两极区溶液质量相同）

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,化学电源新型电池

专题：电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题

分析：Ⅰ、①溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；
②根据混合溶液的酸碱性计算氢离子浓度，从而计算溶液的pH，结合离子积常数计算分析；
Ⅱ、根据2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通过电解生成H⁺提高溶液的酸性，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H，

解答： 解：Ⅰ、①溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；故答案为：10^-12；
②酸中氢离子的物质的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol，碱中氢氧根离子的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氢氧根离子浓度=

0.04mol-0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，c（H⁺）c（OH^-）=10^-12 ，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，则溶液的pH=11，水电离出c（OH^-）=10^-11mol/L，故答案为：11，10^-11；
Ⅱ、根据2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通过电解生成H⁺提高溶液的酸性，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，通电完成后，若转移0.1mol电子，阳极电极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，设原来溶液质量相同为m，依据溶液中电荷守恒，则阴极区和阳极区的质量差=m-0.05mol×2g/mol+0.1mol×23g/mol-（m-0.025mol×32g/mol-0.1mol×23g/mol）
=5.3g；
故答案为：正；2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺或4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，5.3；

点评：本题考查了离子积常数的有关计算，电解池原理的分析应用，电极判断，电极反应，注意碱溶液中氢氧根离子浓度的计算方法，电极判断，电极反应和电荷守恒的分析应用是解题关键，题目难中等．