Question

Ⅰ.25℃時(shí)，在20ml Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液，曲線如圖所示，試回答以下問題：
（1）A點(diǎn)各離子濃度大小關(guān)系為

 

（2）取20ml這種Ba（OH）₂溶液加水稀釋到200ml，
所得溶液中由水電離出的氫離子濃度為

 

（3）若C點(diǎn)pH=3，則C（CH₃COOH）+C（H⁺）=

 

（4）取一定體積的Ba（OH）₂溶液，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO₄溶液，當(dāng)溶液中Ba²⁺沉淀完全的時(shí)候，pH=12，則Ba（OH）₂溶液和NaHSO₄溶液的體積比為

 

Ⅱ．取三份鋅粉，分盛于甲、乙、丙三支試管中，分別加入以下物質(zhì)后，及時(shí)塞上導(dǎo)管塞子，充分反應(yīng)．甲加入50mLpH=2鹽酸，乙加入50mL pH=2醋酸，丙加入50mL pH=2醋酸及少量的膽礬粉末．
（1）若反應(yīng)終了甲和乙中產(chǎn)生氫氣的體積一樣多，且只有一支試管中金屬有剩余，則開始時(shí)加入的鋅的質(zhì)量大小關(guān)系為

 

（以上用“甲、乙”和“＞、＜、=”回答）
（2）若反應(yīng)終了生成氫氣的體積一樣多，且沒有剩余的鋅．回答以下問題．
①三支試管中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量大小關(guān)系為：

 

（用“甲、乙、丙”和“＞、＜、=”回答）
②反應(yīng)終了，所需時(shí)間為：

 

（同①）
③若以上三組實(shí)驗(yàn)，鋅粉均過量，產(chǎn)生的氫氣體積

 

（同①）

Answer 1

考點(diǎn)：中和滴定

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：Ⅰ．（1）在A點(diǎn)醋酸和Ba（OH）₂恰好中和生成Ba（Ac）₂，為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，但Ac^-水解程度較小；
（2）由圖象可知，開始時(shí)，C（OH^-）=0.1mol/L，堿溶液中水電離出氫離子濃度等于=

Kw

c(OH-)

；
（3）在C點(diǎn)醋酸剛好有一半過量，根據(jù)物料守恒、電荷守恒判斷；
（4）氫氧化鋇和硫酸氫鈉反應(yīng)，當(dāng)溶液中Ba²⁺沉淀完全的時(shí)候，Ba（OH）₂和NaHSO₄按照物質(zhì)的量1：1反應(yīng)，結(jié)合溶液的pH和溶液體積換算物質(zhì)的量列式計(jì)算．
Ⅱ．（1）pH相等的鹽酸和醋酸，醋酸的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸，則等體積和等pH的鹽酸和醋酸，鹽酸的物質(zhì)的量小于醋酸，生成氫氣的體積相同，則消耗酸的物質(zhì)的量相同，根據(jù)剩余的酸確定加入鋅的質(zhì)量；
（2）①根據(jù)鋅參加的反應(yīng)確定鋅的質(zhì)量大��；
②構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率大于沒有構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率，沒有構(gòu)成原電池的反應(yīng)中，氫離子濃度越大，反應(yīng)速率越大；
③根據(jù)酸的物質(zhì)的量確定生成氫氣的體積大�。�

解答： 解：Ⅰ．（1）在A點(diǎn)醋酸和NaOH恰好中和生成NaAc，為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，但Ac^-水解程度較小，離子濃度大小關(guān)系為：C（CH₃COO^_）＞C（Ba²⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）由圖象可知，開始時(shí)，C（OH^-）=0.1mol/L，取20ml這種Ba（OH）₂溶液加水稀釋到200ml，溶液中氫氧根離子濃度=0.01mol/L，所得溶液中由水電離出的氫離子濃度為

1×10-14

0.01

mol/L=10^-12mol/L，故答案為：10^-12mol/L；
（3）若C點(diǎn)pH=3，則c（H⁺）=1×10^-3mol/L，c（OH^-）=1×10^-11mol/L，C點(diǎn)時(shí)，n（Ba（OH）₂）=0.002mol，加入n（CH₃COOH）=0.004mol，n（Ba（OH）₂）=0.001mol，CH₃COOH以CH₃COO^-和CH₃COOH兩種形式存在，而Ba全以Ba²⁺形式存在，溶液中c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=4c（Ba²⁺），c（Ba²⁺）=0.025mol/L，由電荷守恒2c（Ba²⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）和物料守恒c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=4c（Ba²⁺），則c（CH₃COOH）+c（H⁺）=2c（Ba²⁺）+c（OH^-）；
故答案為：2c（Ba²⁺）+c（OH^-）；
（4）pH=13的Ba（OH）₂溶液中C（OH^-）=10^-1mol/L，設(shè)溶液體積為x，得到氫氧根離子物質(zhì)的量為x×10^-1mol；反應(yīng)的硫酸氫鈉物質(zhì)的量為0.5x×10^-1mol；設(shè)硫酸氫鈉溶液體積為y，
依據(jù)反應(yīng)Ba（OH）₂+NaHSO₄=BaSO₄↓+H₂O+NaOH，混合后溶液pH=11，計(jì)算得到溶液中氫氧根離子濃度為10^-3mol/L；
所以得到：

x×10-1-0.5x×10-1

x+y

=10^-3；
得到x：y=1：9，
故答案為：1：9；
Ⅱ．（1）pH相等的鹽酸和醋酸中，C（CH₃COOH）＞C（HCl），則等體積和等pH的鹽酸和醋酸，n（CH₃COOH）＞n（HCl），生成氫氣的體積相同，則消耗酸的物質(zhì)的量相同，所以醋酸過量，則醋酸溶液中鋅不足，而鹽酸溶液中鋅有剩余，故甲＞乙，
故答案為：甲＞乙；
（2）①若反應(yīng)終了生成氫氣的體積一樣多，且沒有剩余的鋅，則甲、乙、丙中與酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量相同，但丙中鋅還和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以丙中消耗鋅最多，而甲和乙中消耗鋅的質(zhì)量相同；
故答案為：丙＞甲=乙；
②丙中鋅置換出銅，銅、鋅和酸構(gòu)成原電池而加快反應(yīng)速率，反應(yīng)過程中，乙中氫離子濃度大于甲，所以乙中反應(yīng)速率大于甲，反應(yīng)終了，所需時(shí)間為：甲＞乙＞丙；
故答案為：甲＞乙＞丙；
③乙和丙中醋酸的物質(zhì)的量相同，甲中酸的物質(zhì)的量小于丙和乙，且鹽酸和醋酸都是一元酸，所以若以上三組實(shí)驗(yàn)，鋅粉均過量，產(chǎn)生的氫氣體積乙=丙＞甲；
故答案為：乙=丙＞甲．

點(diǎn)評：本題考查了酸、堿反應(yīng)的綜合計(jì)算，弱電解質(zhì)的電離，溶液pH的計(jì)算，注意溶液中氫氧根離子濃度和溶質(zhì)濃度的關(guān)系是解題關(guān)鍵以及能構(gòu)成原電池的金屬能加快反應(yīng)速率，為易錯(cuò)點(diǎn)．