摘要:13.有一个七只杯子魔术实验.非常有趣.杯中的试剂不同或试剂的量不同.通过发生氧化还原反应或酸碱反应.因pH及所用指示剂不同.而显示不同的颜色.七只杯子中的药品.实验步骤及转移次序如下图所示: 试回答下列问题: (1)若盐酸和氢氧化钠溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,1-5号杯子中依次出现的颜色是: 杯号 1 2 3 4 5 6 颜色 蓝紫色 当液体进入时.哪个杯中水的电离度最大? ,哪个杯中水的电离度最小? . (2)若2号杯显无色.4号杯显无色.5号杯显红色.则[NaOH]与[HCl]的关系是 . [解析] (1)溶液进入1号杯时.[OH-]=0.1 mol·L-1×0.05×10-3 L÷=10-4 mol·L-1.pH=10,进入2号杯时氢氧化钠被中和.且盐酸剩余.相当于过量1滴盐酸.此时溶液中[H+]=0.1 mol·L-1×0.05×10-3 L÷=10-4 mol·L-1.pH=4,3号杯.[OH-]=2×10-4 mol·L-1.[H+]=5×10-11 mol·L-1.pH=10.3,4号及5号杯.[H+]=2×10-4 mol·L-1.pH=3.7,6号杯中.由于共用了NaOH溶液1+3+6=10滴.共用了盐酸2+4=6滴.相当于过量了4滴NaOH溶液.[OH-]为1号溶液的4倍.即[OH-]=4×10-4 mol·L-1.[H+]=2.5×10-11 mol·L-1.pH=10.6.由于H+和OH-能同等程度抑制水的电离.故水的电离度最大的是1号和2号.此时由水电离的[H+]或[OH-]为10-10 mol·L-1,水的电离度最小的是6号.水电离的[H+]或[OH-]为2.5×10-11 mol·L-1. (2)由于2号杯显无色.说明pH<8即[OH-]<10-6 mol·L-1,由于4号和5号溶质相同.4号显无色.说明pH<8,5号显红色.说明是石蕊显色.pH<5.即[H+]>10-5 mol·L-1.设盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度分别为a mol·L-1.b mol·L-1.在2号杯中.应用÷50<10-6.即b<2a+0.001.在5号杯中./50>10-5.求得b<1.5a-0.002 5.故综合起来.有b<1.5a-0.002 5. [答案] (1)红色 无色 红色 无色 红色 1号和2号 6号 (2)[NaOH]<1.5[HCl]-0.002 5 mol·L-1

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