Question

（1）在室温下pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH变为11．
①如果加入蒸馏水，应加

 

mL．
②如果加入pH=10的NaOH溶液，应加

 

mL．
③如果加入0.01mol/L盐酸，应加

 

mL．
（2）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡

 

移动（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的

 

（填序号），产生H₂的速率将增大．
a．NaNO₃      b．CuSO₄        c．Na₂SO₄    d．NaHCO₃       e．CH₃COONa
（3）25℃时，向纯水中加入Na₂CO₃，测得溶液的pH=10，则由水电离出的OH^-离子浓度与溶液中的H⁺离子浓度之比为

 

（4）已知：下列两个热化学方程式：
Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ/mol
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ/mol
则 Al（s）的单质和FeO（s）反应的热化学方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）①先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁=c₂（V₁+V₂）计算加入的水体积；
②先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）计算加入的氢氧化钠溶液体积；
③先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据c（OH^-）=

n(碱)-n(酸)

V(酸)+V(碱)

；
（2）酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；能形成原电池的装置能加快反应速率；
（3）根据氢离子浓度及水的离子积常数计算氢氧根离子浓度；
（4）根据盖斯定律解答．

解答：解：（1）①pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，
设加入水的体积是V₂，
c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，
V₂=

0.01mol/L×0.1L

0.001mol/L

-0.1L=0.9L=900mL，
故答案为：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案为：1000；
 ③氢离子浓度是0.01mol/L，设加入盐酸的体积是V，
c（OH^-）=

n(碱)-n(酸)

V(酸)+V(碱)

=

0.01mol/L×(0.1-V)L

(0.1+V)L

=0.001mol/L，
V=81.8mL，
故答案为：81.8；
（2）水电离生成氢离子和氢氧根离子，所以酸能抑制水电离，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸锌是强酸弱碱盐，促进水电离，所以水的电离平衡向右移动；
a．向溶液中加入NaNO₃，导致溶液中含有硝酸，硝酸和锌反应不产生氢气，故a错误；  
b．CuSO₄和锌发生置换反应生成铜，铜、锌和稀硫酸构成原电池，所以能加快反应速率，故b正确；
c．Na₂SO₄ 不影响反应速率，故c错误；
d．NaHCO₃和硫酸反应生成二氧化碳，氢离子浓度减小，所以生成氢气的速率减小，故d错误；     
e．加入CH₃COONa，醋酸是弱电解质，导致溶液中氢离子浓度减小，生成氢气速率减小，故e错误；
故答案为：向右；b；
（3）该溶液中氢离子浓度为10^-10，mol/L，则溶液中氢氧根离子浓度=

10-14

10-10

mol/L=10^-4mol/L，所以由水电离出的OH^-离子浓度与溶液中的H⁺离子浓度之比为10⁶：1，
故答案为：10⁶：1；
（4）Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ/mol①
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）?△H=-1675.7kJ/mol②
将方程式②-①×3得3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=（-1675.7kJ/mol）-3（-272.0kJ/mol）=-859.7kJ/mol，
所以其热化学反应方程式为3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=-859.7kJ/mol，
故答案为：3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=-859.7kJ/mol．

点评：本题考查了盖斯定律、弱电解质电离及酸碱混合溶液定性判断等知识点，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意（2）中硝酸和锌反应不产生氢气，为易错点．