Question

【題目】回答下列有關(guān)水溶液的問題:

（1）下列兩種溶液中，室溫下由水電離生成的H+濃度之比（①:②）是________

①pH=1的鹽酸 ②0.01 mol/L的NaOH溶液

（2）已知水在25℃和95℃時(shí)， 水的電離平衡曲線如圖所示：

①在25℃時(shí)， 水的電離平衡曲線應(yīng)為____（填“A"或“B"）；95℃時(shí)水的離子積 Kw=_____

②25℃時(shí),將pH=9的Ba（OH）2溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7，則Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液的體積比為________

③曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,pH=2的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液按體積比9:1混合,溶液的pH=_____

④ 常溫下，將一小塊金屬鈉投入100mL0.15mol/L的CuCl2溶液中，收集到產(chǎn)生氣體的體積為1.456L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），此時(shí)溶液體積仍為100mL，反應(yīng)后溶液的pH=____

Answer 1

【答案】1:10 A 10-12 10:1 9 14

【解析】

(1)酸溶液中水電離產(chǎn)生氫離子的濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，堿溶液中氫離子全部來自與水的電離；

（2）①曲線A條件下，kw=c（H+）c（OH-）=10-7×10-7=10-14，曲線B條件下，kw=c（H+）c（OH-）=10-6×10-6=10-12，水的電離是吸熱過程，據(jù)此分析；

②25℃時(shí)，所得混合溶液的pH=7，溶液顯中性，酸堿恰好中和，據(jù)此計(jì)算；

③曲線B對(duì)應(yīng)溫度下，pH=2的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液按體積比9:1混合，堿過量，算出剩余氫氧根離子的濃度，再計(jì)算氫離子的濃度；

④將鈉投入CuSO4溶液中，鈉先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，標(biāo)況下1.456L氫氣的物質(zhì)的量為=0.065mol，生成的氫氧化鈉和CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓，據(jù)此分析解答．

（1）酸溶液中水電離產(chǎn)生氫離子的濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，室溫下pH=1的鹽酸中氫氧根離子的濃度是10-13mol/L，堿溶液中氫離子全部來自與水的電離，室溫下0.01 mol/L的NaOH溶液中氫離子的濃度是10-12mol/L，由水電離生成的H+濃度之比（①:②）是10-13mol/L：10-12mol/L=1:10，

故答案為：1:10；

(2) ①曲線A條件下，kw=c（H+）c（OH-）=10-7×10-7=10-14，曲線B條件下， kw=c（H+）c（OH-）=10-6×10-6=10-12，水的電離是吸熱過程，加熱促進(jìn)電離，所以A曲線代表25℃時(shí)水的電離平衡曲線，95℃時(shí)水的離子積 Kw= c（H+）c（OH-）=10-6×10-6=10-12，

故答案為：A ； 10-12；

②25℃時(shí)時(shí)所得混合溶液的pH=7，kw=c（H+）c（OH-）=10-7×10-7=10-14，溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH)=n(H+),則V(Ba（OH）2)105molL1=V(H2SO4)104molL1，得V(Ba（OH）2):V(H2SO4)=10:1，

故答案為：10:1；

③曲線B對(duì)應(yīng)溫度下，pH=2的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液按體積比9:1混合，堿過量，c（OH-）==10-3，c（H+）===10-9，pH=9，

故答案為：9；

④由將鈉投入CuSO4溶液中，鈉先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，生成的氫氧化鈉和CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓，所以溶液中剩余氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.065mol×2-0.15mol/L×0.1L×2=0.1mol，則氫氧根濃度為0.1mol÷0.1L=1mol/L，氫離子濃度為1014mol/L，所以反應(yīng)后溶液的pH=14；

答：反應(yīng)后溶液的pH為14.