Question

14．为了证明一水合氨（NH₃•H₂O）是弱电解质，甲、乙二人分别选用下列试剂进行实验：氨水、0.10mol•L^-1NH₄Cl溶液、NH₄Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水．
（1）甲用pH试纸测出0.010mol•L^-1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？是 （填“正确”或“不正确”），并说明理由0.01mol•L^-1氨水的pH为10，说明c（OH^-）=10^-4mol/L，NH₃•H₂O没有完全电离；
（2）乙取出10mL 0.010mol•L^-1氨水，用pH试纸测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1000mL，再用pH试纸测其pH为b，若要确认NH₃•H₂O是弱电解质他认为只要a、b满足什么关系？a-2＜b＜a；
（3）某温度下，pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，其pH随溶液体   积变化的曲线图中abc三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c＞a；该醋酸溶液稀释过程中，下列各量一定变小的是ad．
a．c（H⁺）      b．c（OH^-）       c．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$    d．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$
（4）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=10^-12（mol/L）^-2；
②在该温度下，将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=11．

Answer 1

分析 （1）根据一定物质的量浓度的溶液的pH大小，确定电解质的电离程度，进而确定强弱电解质；
（2）利用假设法分析，假设是强碱，稀释100倍后，溶液的pH减小2个单位，如果是弱碱，稀释100倍后，溶液的pH减小的小于2个单位；
（3）pH相等的醋酸和盐酸溶液中，加水稀释促进醋酸电离，氯化氢完全电离，所以稀释相同的倍数后，pH变化大的是盐酸，变化小的是醋酸；
酸抑制水电离，酸的酸性越强，水的电离程度越小；
加水稀释醋酸，促进醋酸电离，溶液中除了氢氧根离子、水分子外，所有微粒浓度都减小；
（4）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．

解答 解：（1）如果氨水是强碱，0.01mol•L^-1氨水的pH为10，说明c（OH^-）=10^-4mol/L，NH₃•H₂O没有完全电离，所以氨水是弱碱；
故答案为：是；0.01mol•L^-1氨水的pH为10，说明c（OH^-）=10^-4mol/L，NH₃•H₂O没有完全电离；
（2）若是强碱，稀释100倍，pH减小2个单位，由于是弱碱，稀释的过程中，会部分电离，即c（OH^-）变化的幅度变小，pH减小幅度小于2个单位，则有a-2＜b，且b＜a，
故答案为：a-2＜b＜a；
（3）pH相等的醋酸和盐酸溶液中，加水稀释促进醋酸电离，氯化氢完全电离，所以稀释相同的倍数后，pH变化大的是盐酸，变化小的是醋酸，酸抑制水电离，酸的酸性越强，水的电离程度越小，所以溶液体积越大，水的电离程度越大，则水的电离程度由a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c＞a；加水稀释醋酸，促进醋酸电离，溶液中除了氢氧根离子、水分子外，所有微粒浓度都减小，
a．溶液中c（H⁺）减小，故a正确；
b．温度不变，水的离子积常数不变，氢离子浓度减小，则c（OH^-）增大，故b错误；
c．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a}}$，温度不变，水的离子积常数不变、醋酸的电离平衡常数不变，所以$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$不变，故c错误；
d．加水稀释促进醋酸电离，则氢离子个数增大，醋酸分子个数减小，所以$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$减小，故d正确；
故答案为：b=c＞a；a d；
（4）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=$\frac{0.04mol-0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，则溶液的pH=11，
故答案为：11．

点评 本题考查了弱电解质的电离平衡及其影响、酸碱混合的定性判断及pH的计算，题目难度中等，明确影响电离平衡的因素为解答关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．