Question

6．Ⅰ：（1）某溫度（t℃）時(shí)，測(cè)得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，此溫度下，將pH=a的NaOH溶液Va  L與pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略體積變化），若所得混合液為中性，且a=12，b=2，則Va：Vb=10：1．
（2）25℃時(shí)，pH=a的20mL的H₂SO₄溶液與c（H⁺）=10^-b的200mL的NaOH溶液混合后（忽略體積變化），溶液呈中性，則a和b滿足的關(guān)系a+b=15．
Ⅱ：常溫下，取0.2mol•L^-1 HCl溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測(cè)得混合溶液的pH=6，試回答以下問題：
（1）混合溶液中由水電離出的c （H⁺）＞0.2mol•L^-1HCl溶液中由水電離出的c （H⁺）  （填“＞、＜或=”）．
（2）求出混合物中下列算式的精確計(jì)算結(jié)果（填具體數(shù)字）：
c （Cl^-）-c （M⁺）=9.9×10^-7mol•L^-1，c （H⁺）-c （MOH）=1.0×10^-8mol•L^-1．
（3）若常溫下取0.2mol•L^-1 MOH溶液與0.1mol•L^-1 HCl溶液等體積混合，測(cè)得混合溶液的pH＜7，說明MOH的電離程度＜（填“＞、＜或=”）MCl的水解程度．溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）c（H⁺）×c（OH^-）=Kw，混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，據(jù)此計(jì)算；
Ⅱ、（1）室溫下取0.2mol•L^-1HCl溶液與0.2mol•L^-1 MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測(cè)得混合溶液的pH=6，說明得到的鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離；
（2）根據(jù)物料守恒和電荷守恒計(jì)算離子濃度大小；
（3）室溫下如果取0.2mol•L^-1 MOH溶液與0.1mol•L^-1 HCl溶液等體積混合，溶液中的溶質(zhì)是MCl和MOH，測(cè)得混合溶液的pH＜7，說明堿的電離程度小于鹽的水解程度，根據(jù)電荷守恒判斷離子濃度大�。�

解答 解：Ⅰ、（1）混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，pH=a的NaOH溶液中氫氧根離子濃度=10 ^a-15 mol/L，pH=b的H₂SO₄溶液氫離子濃度=10^-b mol/L，10 ^a-15 mol/L×V_aL=10^-b mol/L×V_bL且a=12，b=2，Z則V_a：V_b=10：1，
故答案為：10：1；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，所以10^-a×0.02L=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-b}}$×0.2L，1-a=b-14，解得a+b=15，故答案為：a+b=15；
Ⅱ、（1）等體積等濃度的鹽酸和MOH恰好反應(yīng)生成鹽，得到的鹽溶液呈酸性，說明該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離，酸抑制水電離，所以混合溶液中水電離出的c（H⁺）＞0.2 mol•L^-1 HCl溶液中水電離出的c（H⁺），
故答案為：＞；
（2）根據(jù)電荷守恒得c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-10^-8 mol/L=9.9×10^-7mol•L^-1，根據(jù)質(zhì)子守恒得 c（H⁺）-c（MOH）=c（OH^-）=1.0×10^-8mol•L^-1，
故答案為：9.9×10^-7；1.0×10^-8；
（3）室溫下如果取0.2mol•L^-1 MOH溶液與0.1mol•L^-1 HCl溶液等體積混合，溶液中的溶質(zhì)是MCl和MOH，測(cè)得混合溶液的pH＜7，說明堿的電離程度小于鹽的水解程度，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），結(jié)合電荷守恒知c（Cl^-）＞c（M⁺），鹽中陰陽離子濃度大于氫離子和氫氧根離子濃度，所以溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：＜；c（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的定性判斷和計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)子守恒分析弱電解質(zhì)的電離及鹽類水解，題目難度中等．