Question

【题目】完成下列问题：

(1)25℃时有下列4种溶液：

A.0.01mol/L氨水 B.0.01mol/LNaOH溶液

C.pH=2的CH3COOH溶液 D.pH=2的HCl溶液

请回答下列问题：

①上述4种溶液中，水的电离程度最大的是________（填序号）。

②若将B、C溶液等体积混合，所得溶液pH_______7（填“＞”、“＜”或“=”）

(2)已知25℃时

物质	H3PO2	H2S	一元酸HA
Ka	Ka=5.9×10-2	Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12	Ka=1.1×10-10

①一元酸H3PO2的电离方程式为_________________________。

②H2S溶液与NaA溶液反应的化学方程式为________________。

③经测定，25℃时0.01mol/LNa2S溶液的pH为11，则c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=______。

④0.1mol/L的NaHS溶液，测得溶液显_______。则该溶液中c(H2S)____c(S2-)（填“＞”、“＜”或“=”），作出上述判断的依据是__________(用计算和文字解释)。

(3)①25℃时，亚硝酸的电离常数为Ka=1.0×10-5，0.2mol/L的HNO2溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液中各离子和HNO2分子浓度由大到小的顺序为_____________。

(4)如图是甲醇燃料电池工作示意图，其中A，B，D均为石墨电极，C为铜电极。

①甲中负极的电极反应式____________________。

②乙中B极的电极反应式____________________。

③丙中C极的电极反应式___________________。

Answer 1

【答案】A ＜ H3PO2H2PO2-+H+ H2S+NaA=NaHS+HA 10-3 碱性 ＞ Kh==1.1×10-7＞Ka2=1×10-12，水解程度大于电离程度 c(NO2-)＞c(Na+)＞c(HNO2)＞c(H+)＞c(OH-) CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O Cu2++2e－=Cu Cu-2e－=Cu2+

【解析】

(1)①酸或碱抑制水电离，等浓度的H+或OH-对水电离的抑制作用相同。酸中c(H+)越大或碱中c(OH-)越大，其抑制水电离程度越大；

②pH=2的醋酸溶液浓度大于0.01mol/LNaOH溶液浓度，二者等体积混合后，醋酸有大量剩余；

(2)①H3PO2是一元弱酸，存在电离平衡，部分电离生成H2PO2-、H+；

②电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸；

③溶液中存在质子守恒；

④比较HS-的电离平衡常数和水解平衡常数，判断其电离与水解程度大小，来判断溶液的酸碱性；

(3)HNO2的酸性与醋酸相似，0.2mol/L的HNO2溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaNO2和HNO2，溶液应以HNO2电离为主，溶液呈酸性，但其电离和水解程度都较小，结合电荷守恒判断；

(4)通入燃料甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极，与负极连接的电极为阴极，与正极连接的电极为阳极。原电池的负极、电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应，据此解答。

(1)①酸或碱抑制水电离，酸中c(H+)越大或碱中c(OH-)越大，其抑制水电离程度越大。等浓度的H+或OH-对水电离的抑制作用相同。B中c(OH-)等于C、D中的c(H+)且大于A中c(OH-)，所以水电离程度最大的是A；

②pH=2的醋酸溶液浓度大于0.01mol/LNaOH溶液浓度，二者等体积混合后醋酸有大量剩余，混合溶液呈酸性，因此所得溶液的pH＜7；

(2)①H3PO2是一元弱酸，存在电离平衡，有一部分电离生成H2PO2-、H+，电离方程式为H3PO2H2PO2-+H+；

②弱酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸。由于弱酸的电离平衡常数：H2S＞HA＞HS-，则酸性H2S＞HA＞HS-，所以H2S和NaA反应生成HA和NaHS，反应方程式为H2S+NaA=NaHS+HA；

③溶液中存在质子守恒c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)=mol/L；

④NaHS在溶液中既存在HS-的电离作用，HS-H++S2-，电离产生H+，使溶液显酸性；也存在HS-的水解作用，HS-+H2OH2S+OH-，水解消耗H+，产生OH-，使溶液显碱性。溶液HS-电离平衡常数Ka2=1×10-12，水解平衡常数Kh==1.1×10-7＞Ka2=1×10-12，说明其水解程度大于其电离程度，因此该溶液显碱性；HS-电离产生S2-，水解产生H2S，由于水解程度大于电离程度，所以最终达到平衡时，溶液中c(H2S)＞c(S2-)；

(3)HNO2的酸性与醋酸相似，0.2mol/L的HNO2溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaNO2和HNO2，溶液应以HNO2电离为主，溶液呈酸性，则溶液中c(NO2-)＞c(Na+)，c(H+)＞c(OH-)，但HNO2电离和NaNO2水解程度都较小，所以溶液中各微粒浓度由大到小的顺序为：c(NO2-)＞c(Na+)＞c(HNO2)＞c(H+)＞c(OH-)；

(4)由装置图可知，甲装置为原电池，其中通入甲醇的电极为负极，通入O2的电极为正极，装置乙、丙为电解质，其中A与正极连接，作阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极。

①在甲装置中，通入CH3OH的电极为负极，失去电子被氧化产生CO2，由于电解质溶液为KOH，产生的CO2与溶液中的OH-结合形成CO32-，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

②乙中B极为阴极，溶液中的Cu2+得到电子变为Cu单质，所以B电极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；

③丙中C极为阳极，由于C电极材料为Cu，属于活性电极，Cu失去电子，发生氧化反应，C电极的反应式为：Cu-2e-=Cu2+。