Question

【题目】根据题意，完成下列问题。

（1）常温下，将1 mL pH＝1的H2SO4溶液加水稀释到100 mL，稀释后的溶液pH＝_____。

（2）某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw＝______。该温度__________25℃(填“高于”、“低于”或“等于”)。

（3）常温下，设pH＝5的H2SO4的溶液中由水电离出的H+浓度为c1；pH＝9的Ba(OH)2溶液中由水电离出的H+浓度为c2，则c1/ c2＝__________。

（4）常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液aL与pH＝3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。

若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝__________。若所得混合溶液pH＝12，则a∶b＝__________。

（5）向明矾溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时，溶液的pH______7(填>，<，=)，离子反应总方程式为______________________。

（6）用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：

甲：a.称取一定质量的HA配制成0.1molL－1的溶液100mL；

b.用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。

乙：a.用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各 100mL；

b.分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；

c.各取相同体积的两种稀释液装入两个试管中，同时加入纯度相同的锌粒，观察反应现象，即可证明HA是弱电解质。

①在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是_______。

②甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH____1(选填“＞”、“＜”或“＝”)。

乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是_______(多选扣分)。

A.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快

B.装HA溶液的试管中放出H2的速率快

C.两个试管中生成气体的速率一样快

Answer 1

【答案】3 1.0×10-13 高于 1 1:100 11:90 ＞ Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O 100mL容量瓶 ＞ B

【解析】

(1)1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL，c(H+)由0.1mol/L变为0.001mol/L，据此计算溶液的pH；

(2)常温下，0.01molL-1的NaOH溶液的pH为12，而某温度时测得0.01molL-1的NaOH溶液的pH为11，根据Kw= c(H+)×c(OH-)计算；

(3)pH=5的H2SO4的溶液中c(H+)=105 mol/L，pH=9的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=105 mol/L，据此分别计算由水电离出的H+浓度，在计算比值；

(4)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L，pH＝3的H2SO4溶液中c(H+)=0.001mol/L。若所得混合溶液呈中性，则n(H+)=n(OH-)；若所得混合溶液pH=12，则碱过量，据此列式计算；

(5)明矾的电离方程式为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-。假设SO42-的物质的量为2mol，则明矾溶液中含有2molSO42-，1molAl3+，向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时，需要2molBa(OH)2，即加入的Ba2+为2mol，OH-为4mol，据此分析解答；

(6)①在两个方案的第①步中都要配制一定物质的量浓度的溶液，据此分析判断需要使用的定量仪器；②甲方案中，弱电解质只是部分电离；乙方案中由于pH=1，所以在与纯度相同的锌粒时，由于弱电解质的电离，所以c(H+)较大，所以放出H2的速率快，据此分析解答。

1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL，c(H+)由0.1mol/L变为0.001mol/L，稀释后的溶液pH＝3，故答案为：3；

(2)常温下，0.01molL-1的NaOH溶液的pH为12，而某温度时测得0.01molL-1的NaOH溶液的pH为11，c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=10-11mol/L，则Kw=0.01×10-11=1.0×10-13，温度高于25℃，故答案为：1.0×10-13；高于；

(3)pH=5的H2SO4的溶液中由水电离出的H+浓度为c1==10-9mol/L，pH=9的Ba(OH)2溶液中由水电离出的H+浓度为c2=10-9mol/L，则=1，故答案为：1；

(4)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L，pH＝3的H2SO4溶液中c(H+)=0.001mol/L。若所得混合溶液呈中性，aL×0.1mol/L=bL×0.001mol/L，解得a∶b=1∶100；若所得混合溶液pH=12，则碱过量，所以=0.01mol/L，解得a∶b=11∶90，故答案为：1∶100；11∶90；

(5)明矾的电离方程式为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-。假设SO42-的物质的量为2mol，则明矾溶液中含有2molSO42-，1molAl3+，向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时，需要2molBa(OH)2，即加入的Ba2+为2mol，OH-为4mol，生成2molBaSO4，1molAl3+与4molOH-反应生成1molAlO2-，反应的离子方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，偏铝酸根离子水解，溶液呈碱性，pH＞7，故答案为：＞；Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O；

(6)①配制100mL一定物质的量浓度溶液时需要的定量仪器是100mL容量瓶，故答案为：100mL容量瓶；

②弱电解质中存在电离平衡，不能完全电离，所以如果HA是弱电解质，则0.1mol/L溶液的pH就一定＞1；弱酸在稀释过程中会继续电离出阴阳离子，因此稀释相同的倍数后，HA溶液中氢离子的浓度大于盐酸中氢离子的浓度，所以装HA溶液的试管的中放出H2的速率快，故答案为：＞；B。