Question

10．在溫度t℃下，某Ba（OH）₂的稀溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，向該溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO₄，測(cè)得混合溶液的部分pH如下表所示：

序號(hào)	氫氧化鋇的體積/mL	硫酸氫鈉的體積/mL	溶液的pH
①	33.00	0.00	8
②	33.00	x	7
③	33.00	33.00	6

（1）依據(jù)題意判斷，t℃＞25℃（填“大于”、“小于”或“等于”），該溫度下水的離子積常數(shù)Kw₌1×10^-12．
（2）b=4，x=27mL．
（3）反應(yīng)③的離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O
（4）將此溫度下的Ba（OH）₂溶液取出1mL，加水稀釋至1L，則稀釋后溶液中
c（Ba²⁺）﹕c（OH^-）=1：20；
（5）與NaHSO₄相同，NaHSO₃ 和NaHCO₃也為酸式鹽．已知NaHSO₃溶液呈酸性，NaHCO₃溶液呈堿性．現(xiàn)有濃度均為0.1mol/L的NaHSO₃溶液和NaHCO₃溶液，溶液中各粒子的物質(zhì)的量濃度存在下列關(guān)系（R表示S或C），其中可能正確的是ABC（填正確答案的標(biāo)號(hào)）．
A．c（Na⁺）＞c（HRO${\;}_{3}^{-}$）＞c（H⁺）＞c（RO${\;}_{3}^{2-}$）＞c（OH^-）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO${\;}_{3}^{-}$）+2c（RO${\;}_{3}^{2-}$）+c（OH^-）
C．c（H⁺）+c（H₂RO₃）=c（RO${\;}_{3}^{2-}$）+c（OH^-）
D．兩溶液中c（Na⁺）、c（HRO${\;}_{3}^{-}$）、c（RO${\;}_{3}^{2-}$）分別相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Kw=c（H⁺）•c（OH^-）計(jì)算水的離子積，然后根據(jù)水的電離過程為吸熱過程判斷溫度大小；
（2）根據(jù)水電離離子積及溶液的pH計(jì)算出氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度；兩溶液混合后溶液的pH=8，根據(jù)該溫度下水的離子積可知，混合液顯示堿性，說明氫氧根離子過量，根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出x；
（3）反應(yīng)后的溶液的pH=6，溶液為中性，說明二者恰好反應(yīng)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（4）先根據(jù)氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度計(jì)算出氫氧化鋇的濃度、鋇離子濃度，再計(jì)算出稀釋1000倍后溶液中鋇離子濃度；而對(duì)于氫氧化鋇溶液中，氫氧根離子在稀釋過程中其濃度只能無(wú)限接近中性時(shí)離子濃度，據(jù)此計(jì)算出二者濃度之比；
（5）A．NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解；
B．依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷；
C．依據(jù)溶液中的物料守恒進(jìn)行判斷；
D．溶液中電離和水解程度不同，離子濃度不同．

解答 解：（1）該溫度下水的離子積為：Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=1×10^-12＞1×10^-14，水的電離為吸熱過程，所以該溫度t℃＞25℃，
故答案為：＞；1×10^-12；
（2）氫氧化鋇溶液的pH=8，水電離離子積為1×10^-12，則溶液中氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=10^-bmol/L=$\frac{1×1{0}^{-12}}{1×1{0}^{-8}}$mol/L=10^-4mol/L，所以b=4；
兩溶液混合后溶液的pH=7，根據(jù)水電離離子積為1×10^-12可知溶液顯示堿性，反應(yīng)后的溶液中氫氧根離子濃度為10^-5mol/L，則$\frac{1×1{0}^{-4}mol/L×（33-x）×1{0}^{-3}L}{（33+x）×1{0}^{-3}L}$=10^-5mol/L，解得：x=27，
故答案為：4；27；
（3）該溫度下，溶液的pH=6，說明溶液顯示中性，反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，故答案為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（4）氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度為：10^-4mol/L，則氫氧化鋇的濃度為5×10^-5mol/L，c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=5×10^-5mol/L，1mL該氫氧化鋇溶液稀釋到1L時(shí)，鋇離子濃度為：$\frac{5×1{0}^{-5}}{1000}$mol/L=5×10^-8mol/L，而氫氧根離子濃度只能無(wú)限接近1×10^-6mol/L，所以稀釋后溶液中c（Ba²⁺）﹕c（OH^-）=5×10^-8mol/L：1×10^-6mol/L=1：20，
故答案為：1：20；
（5）A．若是亞硫酸氫鈉溶液，NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解、溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），所以該離子濃度關(guān)系可能成立，故A正確；
B．溶液中存在電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO₃^-）+2c（RO₃^2-）+c（OH^-），故B正確；
C．依據(jù)電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO₃^-）+2c（RO₃^2-）+c（OH^-），物料守恒得到c（Na⁺）=c（HRO₃^-）+c（RO₃^2-）+c（H₂RO₃），二者結(jié)合得到：c（H⁺）+c（H₂RO₃）=c（RO₃^2-）+c（OH^-），故C正確；
D．溶液中電離和水解程度不同，溶液中各離子濃度不同，故D錯(cuò)誤；
故答案為：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶液中離子濃度大小比較、水的電離及其影響因素、溶液酸堿性與溶液pH的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，試題涉及的題量較大，知識(shí)點(diǎn)較大，注意掌握酸堿混合時(shí)的定性判斷、溶液酸堿性與溶液pH的計(jì)算方法，明確溶液中離子濃度大小比較的方法，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意明確氫氧化鋇溶液稀釋后氫氧根離子濃度為該溫度下的中性時(shí)的濃度．