《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 溶液中的離子反應(yīng) 第二單元 第一課時(shí) 溶液的酸堿性學(xué)案 蘇教版選修4.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 溶液中的離子反應(yīng) 第二單元 第一課時(shí) 溶液的酸堿性學(xué)案 蘇教版選修4.doc(15頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第一課時(shí) 溶液的酸堿性
————————————————————————————————————— [課標(biāo)要求]
1.了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。
2.學(xué)會(huì)用pH試紙測(cè)定溶液的pH。
3.初步學(xué)會(huì)有關(guān)pH的計(jì)算。
1.判斷溶液的酸堿性的依據(jù)是c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大?。篶(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性。
2.室溫(25 ℃)下,酸性溶液:c(H+)>10-7 molL-1,pH<7;中性溶液:c(H+)=10-7 molL-1,pH=7;堿性溶液:c(H+)<10-7 molL-1,pH>7。
3.溶液pH的計(jì)算:
(1)溶液呈酸性:計(jì)算c(H+)―→pH。
(2)溶液呈堿性:計(jì)算c(OH-)―→c(H+)―→pH。
4.強(qiáng)酸或強(qiáng)堿稀釋10n倍,pH變化n個(gè)單位;弱酸或弱堿稀釋10n倍,pH變化小于n個(gè)單位;酸或堿無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)岵粫?huì)變?yōu)閴A,堿也不會(huì)變?yōu)樗帷?
溶液的酸堿性與pH
1.溶液的酸堿性
(1)判斷溶液酸堿性的依據(jù)是溶液中c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小。
(2)溶液酸、堿性與c(H+)、c(OH-)相對(duì)大小的關(guān)系。
溶液酸堿性
c(OH-)與c(H+)關(guān)系
酸堿的強(qiáng)弱
溶液呈中性
c(H+)=c(OH-)
溶液呈酸性
c(H+)>c(OH-)
c(H+)越大
酸性越強(qiáng)
溶液呈堿性
c(H+)
弱酸。
②c(H+)相同的強(qiáng)酸和弱酸溶液中,酸的物質(zhì)的量濃度:c(強(qiáng)酸)7的溶液呈堿性。
利用pH與7的大小判斷溶液酸堿性的條件是25 ℃。
誤區(qū)三:使酚酞顯無(wú)色的溶液呈酸性,使甲基橙顯黃色的溶液呈堿性。
常溫下,pH<8.2溶液中滴入酚酞都顯無(wú)色;pH>4.4的溶液滴入甲基橙都顯黃色。
溶液pH的計(jì)算
1.單一溶液的pH計(jì)算
(1)強(qiáng)酸溶液,如HnA,設(shè)物質(zhì)的量濃度為c molL-1,c(H+)=nc molL-1,pH=-lg
c(H+)=-lg nc。
(2)強(qiáng)堿溶液,如B(OH)n, 設(shè)濃度為c molL-1,c(H+)= molL-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc。
2.溶液稀釋時(shí)pH的計(jì)算
(1)對(duì)于強(qiáng)酸溶液,每稀釋10n倍,pH增大n個(gè)單位,但無(wú)論稀釋多少倍,酸溶液的pH不可能等于或大于7,只能趨近于7。
(2)對(duì)于強(qiáng)堿溶液,每稀釋10n倍,pH減小n個(gè)單位,但無(wú)論稀釋多少倍,堿溶液的pH不可能等于或小于7,只能趨近于7。
(3)對(duì)于pH相同的強(qiáng)酸與弱酸(或強(qiáng)堿與弱堿)稀釋相同倍數(shù)時(shí),pH變化程度不同,其結(jié)果是強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)pH變化大,而弱酸(或弱堿)pH變化小。
3.強(qiáng)酸與強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿與強(qiáng)堿)混合后溶液pH的計(jì)算
(1)兩強(qiáng)酸溶液混合
c(H+)混=,先求出混合后的c(H+)混,再根據(jù)公式pH=-lg c(H+),求得pH。
若兩強(qiáng)酸溶液的pH之差≥2,且以等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較小值加0.3,如pH=3和pH=5的兩種鹽酸等體積混合后,鹽酸的pH=3.3。
(2)兩強(qiáng)堿溶液混合
c(OH-)混=,先求出混合后的c(OH-)混,再通過(guò)KW求出c(H+)混,根據(jù)公式pH=-lg c(H+)混,求得pH。
若兩強(qiáng)堿溶液的pH之差≥2,且以等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較大值減0.3,如pH=9和pH=11的兩種燒堿溶液等體積混合后,燒堿溶液的pH=10.7。
4.強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液混合后溶液pH的計(jì)算
(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合,要先根據(jù)H++OH-===H2O計(jì)算出哪種物質(zhì)過(guò)量,一般有如下三種情況:
若酸過(guò)量:c(H+)混=,可直接求pH;
若恰好完全反應(yīng),c(H+)V酸=c(OH-)V堿,溶液呈中性;
若堿過(guò)量:c(OH-)混=,根據(jù)KW求出c(H+)混,再求pH。
(2)室溫下,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液兩兩等體積混合
室溫下,pH=a的強(qiáng)酸和pH=b的強(qiáng)堿等體積混合,混合后溶液酸堿性與a+b相對(duì)大小的關(guān)系可理解為==1014-(a+b)
若a+b
1.下列溶液中與1.010-5 molL-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的鹽酸稀釋1 000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀釋10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等體積混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀釋10倍
解析:選B 稀釋后A項(xiàng)pH≈7;B項(xiàng)pH=9;C項(xiàng)pH≈9.7;D項(xiàng)pH≈7。
2.計(jì)算下列溶液的pH。
(1)某H2SO4溶液的濃度是0.005 molL-1;
①此溶液的pH=________;
②用水稀釋到原來(lái)體積的100倍,pH=________。
(2)pH=3的鹽酸與pH=5的鹽酸等體積混合,pH=________。
(3)pH=10和pH=13的兩種NaOH溶液等體積混合,pH=________。
(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCl等體積混合,pH=________。
解析:(1)①c(H+)=0.005 molL-12=0.01 molL-1,pH=-lg 10-2=2。
②c(H+)=0.01 molL-1100=110-4 molL-1,pH=-lg 10-4=4。
(2)c(H+)==510-4 molL-1,pH=-lg (510-4)=4-lg 5=3.3。
(3)因?yàn)槿芤撼蕢A性c(OH-)==510-2 molL-1,故c(H+)==210-13 molL-1,pH=-lg (210-13)=13-lg 2=12.7。
(4)NaOH中c(OH-)=10-2 molL-1,HCl中c(H+)=10-4 molL-1。二者等體積混合,堿過(guò)量,反應(yīng)后溶液呈堿性,c(OH-)==510-3 molL-1,c(H+)==210-12 molL-1,pH=-lg(210-12)=12-lg 2=11.7。
答案:(1)①2?、? (2)3.3 (3)12.7 (4)11.7
[三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]
1.下列溶液肯定顯酸性的是( )
A.含H+的溶液 B.c(H+)>10-7 molL-1
C.pH<7的溶液 D.c(OH-)10-7 molL-1,僅適用于室溫時(shí),若溫度不確定,就不能用來(lái)判斷溶液的酸堿性;判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H+)和c(OH-)相對(duì)大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。
2.25 ℃的下列溶液中堿性最強(qiáng)的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 molL-1的溶液
C.1 L中含有4 g NaOH的溶液
D.c(H+)=110-10 molL-1的溶液
解析:選B 溶液的堿性最強(qiáng),則該溶液中c(OH-)最大。A項(xiàng),c(OH-)=10-3 molL-1;C項(xiàng),c(OH-)==0.1 molL-1;D項(xiàng),c(OH-)==10-4 mol
L-1。
3.60 mL 0.5 molL-1的氫氧化鈉溶液和40 mL 0.4 molL-1的硫酸相混合后,溶液的pH約為( )
A.0.5 B.1.7
C.2 D.13.2
解析:選B 酸堿中和反應(yīng)后,酸過(guò)量,剩余H+的物質(zhì)的量為0.032 mol-0.03 mol=0.002 mol,對(duì)于稀溶液混合其體積可以簡(jiǎn)單相加,所以c(H+)=0.02 molL-1,pH=-lg 0.02=2-lg 2=1.7。
4.有一學(xué)生甲測(cè)某溶液的pH時(shí),他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè);學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,測(cè)定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對(duì)學(xué)生甲操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,但測(cè)定結(jié)果不一定有誤差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn),原因是________________________________________________________________________。
(2)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是__________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品,你________(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 molL-1的硫酸和0.01 molL-1的硫酸。若能,簡(jiǎn)述操作過(guò)程。
________________________________________________________________________。
A.紫色石蕊溶液 B.蒸餾水
C.BaCl2溶液 D.pH試紙
解析:(1)用pH試紙測(cè)溶液的pH時(shí),試紙不能潤(rùn)濕,否則,相當(dāng)于將溶液稀釋?zhuān)顾嵝匀芤旱膒H偏大,堿性溶液的pH偏小,但對(duì)中性溶液的pH無(wú)影響。
(2)用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量溶液的pH時(shí),對(duì)強(qiáng)酸溶液pH的影響更大,因弱酸溶液在稀釋過(guò)程中要繼續(xù)電離,稀釋后的弱酸溶液中H+濃度比強(qiáng)酸溶液中H+濃度更接近于未稀釋時(shí)的H+濃度。
(3)0.1 molL-1的硫酸和0.01 molL-1的硫酸濃度差別較大,可直接用pH試紙鑒別。
答案:(1)丙 當(dāng)溶液呈中性時(shí),則不產(chǎn)生誤差;否則將產(chǎn)生誤差 (2)鹽酸 在稀釋過(guò)程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大,誤差較小 (3)能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH,pH較大的為0.01 molL-1的硫酸
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.pH=0的溶液不存在
B.使用廣范pH試紙測(cè)得某溶液的pH=3.5
C.中性溶液的pH不一定等于7
D.酸或堿溶液在稀釋時(shí),溶液的pH均減小
解析:選C c(H+)=1 molL-1時(shí),溶液的pH=0,A錯(cuò)誤;廣范pH試紙測(cè)得溶液的pH只能為整數(shù),B錯(cuò)誤;升高溫度,KW增大,中性溶液pH<7,C正確;酸溶液稀釋時(shí)pH增大,D錯(cuò)誤。
2.常溫下,將0.1 molL-1氫氧化鈉溶液與0.06 molL-1硫酸溶液等體積混合,該混合溶液的pH等于( )
A.1.7 B.2.0
C.12.0 D.12.4
解析:選B 設(shè)兩溶液的體積均為1 L,n(OH-)=0.1 molL-11 L=0.1 mol,n(H+)=0.06 molL-11 L2=0.12 mol,n(H+)大于n(OH-),混合后溶液呈酸性,反應(yīng)后c(H+)=(0.12 mol-0.1 mol)(1 L+1 L)=0.01 molL-1,pH=-lg c(H+)=2。
3.常溫下等體積混合0.1 molL-1的鹽酸和0.06 molL-1的Ba(OH)2溶液后,溶液的pH等于( )
A.2.0 B.12.3
C.1.7 D.12.0
解析:選D c(H+)=0.1 molL-1,c(OH-)=20.06 molL-1=0.12 molL-1,等體積混合后溶液呈堿性,混合后c(OH-)==0.01 (molL-1),c(H+)===10-12 (molL-1),pH=12.0。
4.將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH最接近于( )
A.8.3 B.8.7
C.9 D.9.7
解析:選D 本題是強(qiáng)堿混合,混合溶液中c(OH-)==5.0510-5 molL-1,c(H+)=KW/c(OH-)≈210-10 molL-1,pH=9.7。
5.某溫度下純水的c(H+)=1.010-6 molL-1,在此溫度下,將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合,欲使混合溶液的pH=7,則氫氧化鋇溶液與鹽酸的體積比為( )
A.11∶1 B.9∶2
C.1∶11 D.2∶9
解析:選D 該溫度下的KW=110-12,則pH=8的Ba(OH)2的c(OH-)=110-4 mol
L-1,pH=5的鹽酸的c(H+)=110-5 molL-1。設(shè)Ba(OH)2的體積為V1,鹽酸的體積為V2,混合溶液的pH=7,該溶液顯堿性,Ba(OH)2過(guò)量,c(OH-)==1
10-5,解得V1∶V2=2∶9。
二、不定項(xiàng)選擇題
6.pH均為2的等體積的鹽酸和醋酸分別稀釋100倍后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.二者的pH相等 B.鹽酸pH大
C.醋酸pH大 D.pH均增大到4
解析:選B 醋酸是弱酸,在加水稀釋過(guò)程中還會(huì)再電離產(chǎn)生氫離子,而HCl完全電離,稀釋過(guò)程中H+不再增加,則稀釋后醋酸溶液中c(H+)較大,pH較小。
7.將體積都為10 mL、pH都等于3的醋酸溶液和鹽酸,加水稀釋至a mL和b mL,測(cè)得稀釋后溶液的pH均為5。則稀釋后溶液的體積( )
A.a(chǎn)=b=100 B.a(chǎn)=b=1 000
C.a(chǎn)b=1 000
解析:選D pH=3的鹽酸稀釋100倍后pH=5,pH=3的醋酸溶液在稀釋的過(guò)程中,CH3COOH會(huì)繼續(xù)電離出H+,若使pH=5,則醋酸溶液稀釋后其體積要大于1 000 mL。
8.在100 ℃時(shí),水的離子積為110-12,若該溫度下某溶液中的H+濃度為110-7 mol
L-1,則該溶液( )
A.呈堿性 B.呈酸性
C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)
解析:選AD 100 ℃時(shí),c(H+)=110-7 molL-1,c(OH-)=110-12/110-7=1
10-5 molL-1,c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性。
三、非選擇題
9.已知水的電離平衡曲線如圖所示,試回答下列問(wèn)題:
(1)E對(duì)應(yīng)的溫度下,將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(2)B對(duì)應(yīng)溫度下,將pH=11的苛性鈉溶液V1 L與pH=1的稀硫酸V2 L混合(設(shè)混合后溶液的體積與原兩溶液體積之和),所得混合溶液的pH=2,則V1∶V2=________________________________________________________________________。
解析:(1)E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的c(H+)和c(OH-)都為10-7molL-1,說(shuō)明是常溫,KW=10-14,酸堿混合后溶液的pH為7,說(shuō)明溶液為中性,則n(OH-)=n(H+),V堿10-5=V酸10-4,V堿∶V酸=10∶1。
(2)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)KW=10-12,pH=11的苛性鈉溶液c(OH-)為0.1 molL-1,pH=1的硫酸中c(H+)為0.1 molL-1,二者混合后溶液的pH=2,c(H+)為0.01 molL-1,所以有0.01(V1+V2)=0.1V2-0.1V1,V1∶V2=9∶11。
答案:(1)10∶1 (2)9∶11
10.(1)常溫下,將1 mL pH=1的H2SO4溶液加水稀釋到100 mL,稀釋后的溶液中=________。
(2)某溫度時(shí),測(cè)得0.01 molL-1的NaOH溶液的pH為11,則該溫度下水的離子積常數(shù)KW=________。該溫度________(填“高于”或“低于”)25 ℃。
(3)常溫下,設(shè)pH=5的H2SO4溶液中由水電離出的H+濃度為c1;pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水電離出的H+濃度為c2,則=________。
(4)常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液a L與pH=3的H2SO4溶液b L混合(混合后溶液體積變化忽略不計(jì))。
若所得混合溶液呈中性,則a∶b=________。
若所得混合溶液pH=12,則a∶b=________。
(5)在(2)所述溫度下,將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液為中性,且a=12,b=2,則Va∶Vb=________。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,則Va∶Vb=________。
解析:(3)c1=c(OH-)=10-9molL-1,c2=c(H+)=10-5molL-1。(4)若呈中性,則0.1a=10-3b,a∶b=1∶100;若pH=12,則c(OH-)==0.01 molL-1,a∶b=11∶90。(5)KW=110-13,①若呈中性,則10-13+aVa=10-bVb,將a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。②若pH=10,則呈堿性,c(OH-)混==10-3molL-1,而c(OH-)混=,將a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶9。
答案:(1)108 (2)110-13 高于 (3)10-4 (4)1∶100 11∶90 (5)①1∶10 ②1∶9
一、單項(xiàng)選擇題
1.把80 mL NaOH溶液加入到120 mL的鹽酸中,所得溶液的pH為2,如果混合前NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同,則它們的濃度為( )
A.0.5 molL-1 B.0.1 molL-1
C.0.05 molL-1 D.1 molL-1
解析:選C 設(shè)混合前NaOH和鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c,NaOH與HCl以1∶1發(fā)生中和,故剩余40 mL鹽酸,剩余這些鹽酸n(HCl)=0.04 Lc=0.04c mol,因?yàn)槿芤鹤詈髉H=2即c(H+)=0.01 molL-1所以反應(yīng)后的剩余鹽酸的濃度為0.01 molL-1即=0.01,得c=0.05 molL-1。
2.常溫下,將pH=1的硫酸溶液平均分成兩等份,一份加入適量水,另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液,兩者pH都升高了1,則加入的水和氫氧化鈉溶液的體積比為( )
A.5∶1 B.6∶1
C.10∶1 D.11∶1
解析:選B 設(shè)每一份硫酸為1 L,則0.1 molL-11 L=0.01 molL-1[V(H2O)+1]L,V(H2O)=9 L;0.1 molL-11 L-0.1 molL-1V(NaOH)=0.01 molL-1[V(NaOH)+1]L,V(NaOH)= L;V(H2O)∶V(NaOH)=9∶=6∶1。
3.pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合,所得混合液的pH=11,則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是( )
A.11∶1 B.9∶1
C.1∶11 D.1∶9
解析:選D 設(shè)下標(biāo)標(biāo)注為1表示酸、2表示堿。則混合前堿中c2(OH-)=0.1 molL-1,酸中c1(H+)=0.01 molL-1,則:c余(OH-)=0.001 molL-1=,即=0.001;解得V2∶V1=1∶9,故D正確。
此題也可用估算法巧解。因強(qiáng)堿中c2(OH-)是強(qiáng)酸中c1(H+)的10倍,故二者恰好完全中和的體積比應(yīng)為V2∶V1=1∶10,而題中不是恰好反應(yīng),而是堿稍過(guò)量,因而V2∶V1應(yīng)略大于1∶10,從而得出結(jié)果。
4.常溫下取濃度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2體積比相混合,所得溶液的pH等于12,則原溶液的濃度為( )
A.0.01 molL-1 B.0.017 molL-1
C.0.05 molL-1 D.0.50 molL-1
解析:選C 設(shè)NaOH、HCl溶液的濃度均為c,以3∶2體積比相混合后溶液的
c(OH-)=0.01 molL-1,故NaOH過(guò)量,反應(yīng)后c(OH-)=(3c-2c)/5=0.01 molL-1,解得c=0.05 molL-1。
5.95 ℃時(shí),純水中H+的物質(zhì)的量濃度為110-6 molL-1,若把0.01 mol NaOH固體溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,則溶液的pH為( )
A.12 B.10
C.4 D.2
解析:選B 95 ℃時(shí),純水中H+的物質(zhì)的量濃度為110-6 molL-1,KW=110-6110-6=110-12,0.01 mol NaOH固體溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,c(OH-)=0.01 molL-1,c(H+)=110-120.01=110-10 molL-1,pH=-lg c(H+)=10。
二、不定項(xiàng)選擇題
6.室溫下,在pH=11的某溶液中,由水電離的c(OH-)為( )
A.1.010-7 molL-1 B.1.010-6 molL-1
C.1.010-3 molL-1 D.1.010-11 molL-1
解析:選CD pH=11即c(OH-)=10-3 molL-1,是堿性溶液,堿性溶液有兩種情況:一是堿溶液,一是強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液。解此題要注意一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,由水電離出的c(H+)始終等于由水電離出的c(OH-)。若為堿溶液,由水電離出的c(OH-)=c(H+)==10-11 molL-1;若為強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液,由水電離出的c(OH-)=10-3 molL-1。
7.在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是( )
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析:選D pH=12的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=10-2 molL-1,設(shè)溶液體積為x,得n(OH-)=x10-2 mol;n[Ba(OH)2]=0.5x10-2 mol,反應(yīng)的硫酸氫鈉為0.5x10-2 mol;設(shè)硫酸氫鈉溶液的體積為y,依據(jù)反應(yīng)Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,即c(OH-)=10-3molL-1;則=10-3,得x∶y=1∶4,選項(xiàng)D符合題意。
8.25 ℃時(shí),體積為Va、pH=a的某一元強(qiáng)酸溶液與體積為Vb、pH=b的某一元強(qiáng)堿溶液均勻混合后,溶液的pH=7,已知b=6a,Va7得a>;由混合后溶液的pH=7得n(H+)=n(OH-),即Va
10-a=Vb10b-14,得=10a+b-14;由于Va”“<”或“=”)。
(2)在此溫度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的鹽酸,測(cè)得混合溶液的部分pH如表所示。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
Ba(OH)2溶
液的體積/mL
鹽酸的體積/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計(jì),則a=___________________________,
實(shí)驗(yàn)②中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=______________________molL-1。
(3)在此溫度下,將0.1 molL-1的NaHSO4溶液與0.1 molL-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
甲
乙
丙
丁
0.1 molL-1Ba(OH)2溶液體積/mL
10
10
10
10
0.1 molL-1NaHSO4溶液體積/mL
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液顯______(填“酸”“堿”或“中”)性。
②寫(xiě)出按乙方式混合后,反應(yīng)的離子方程式:________________________________
________________________________________________________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH為_(kāi)___________________________________。
解析:(1)KW=c(H+)c(OH-)=10-x10-y=10-(x+y),根據(jù)圖示可知當(dāng)x=12時(shí),c(OH-)=1 molL-1,當(dāng)y=12時(shí),c(H+)=1 molL-1,故KW
=110-12;因溫度越高水的電離程度越大,KW也隨之越大,可知此時(shí)的T>25。
(2)此條件下,pH=6時(shí),溶液呈中性,根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)①的數(shù)據(jù)可得c(OH-)=10-4
molL-1,根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)③的數(shù)據(jù)有22.0010-3 L10-4 molL-1=22.0010-3 L10-a molL-1,可得a=4,即pH=4;實(shí)驗(yàn)②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2過(guò)量,溶液呈堿性,由H2O電離產(chǎn)生的c(OH-)等于由水電離產(chǎn)生的c(H+),即由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-7 molL-1。
(3)①按丁方式混合時(shí),Ba(OH)2提供的OH-與NaHSO4提供的H+相等,混合后溶液呈中性;②按乙方式混合時(shí),反應(yīng)前,n(Ba2+)=10-3 mol,n(OH-)=210-3 mol,n(H+)=n(SO)=10-3 mol,實(shí)際反應(yīng)的Ba2+、OH-、H+、SO均為10-3 mol,故反應(yīng)的離子方程式為
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O;③按甲方式混合時(shí),OH-過(guò)量,反應(yīng)后溶液中c(OH-)==0.1 molL-1,c(H+)= molL-1=10-11molL-1,pH=11。
答案:(1)110-12 > (2)4 10-7
(3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O?、?1
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