Question

3．電解質溶液與人類生活息息相關，請回答下列問題
（1）某溫度下，K_w=1×10^-12（ mol•L^-1）²，若保持溫度不變，向水中滴入稀硫酸恰好使溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10¹⁰，則此時水電離出的c（H⁺）=10^-11mol•L^-1．
（2）常溫下若溶液由pH=3的HA溶液V₁ mL與pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合而得，則下列說法正確的是AD．
A．若混合后溶液呈中性，則c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol/L
B．若V₁=V₂，混合后溶液的pH一定等于7
C．若混合后溶液呈酸性，則V₁一定大于V₂
D．若混合后溶液呈堿性，則V₁一定小于V₂
（3）下列曲線中，可以描述乙酸（甲，K_a=1.8×10^-5 mol/L）和一氯乙酸（乙，K_a=1.4×10^-3 mol/L）在水中的電離度與濃度關系的是B．

（4）在下列實驗中，能證明醋酸酸性比鹽酸酸性弱的是ABD．
A．將等體積、pH=4的鹽酸和醋酸稀釋成pH=5的溶液，測量所需加入水量的多少
B．向等體積、等pH的鹽酸和醋酸中分別加入同量的相應鈉鹽固體，測溶液的pH有無變化
C．向等體積、等濃度的鹽酸和醋酸分別加入足量鋅粉，測量產生氫氣的體積
D．用等體積、等濃度的鹽酸和醋酸做導電性實驗，根據燈泡的明亮程度．

Answer 1

分析 （1）某溫度下，K_w=1×10^-12（ mol•L^-1）²，該溫度下水中加入稀硫酸后溶液中存在c（H⁺）/c（OH^-）=1×10¹⁰，該溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，該溶液中水電離出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$mol/L=10^-11 mol/L，酸溶液中水電離出的c（H⁺）等于溶液中c（OH^-）；
（2）pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．常溫下，混合溶液呈中性，則混合溶液中c（OH^-）=c（H⁺）=10^-7mol/L；
B．如果二者的體積相等，則n（HA）≥n（NaOH），混合溶液呈中性或酸性；
C．若反應后溶液呈酸性，則V₁一定不一定大于V₂；
D．如HA為弱酸，等體積混合呈酸性，如呈堿性，V₁一定小于V₂；
（3）由乙酸（甲、K_a=1.8×10^-5）和一氯乙酸（乙、K_a=1.4×10^-3）可知，乙酸的K_a小，則乙酸的酸性弱；等濃度時酸性強的電離度大；弱酸的濃度越大，其電離度越��；
（4）強弱電解質的根本區(qū)別是電離程度，部分電離的電解質是弱電解質，HCl是強電解質，只要證明溶液中存在醋酸電離平衡就能證明醋酸酸性小于鹽酸．

解答 解：（1）某溫度下，K_w=1×10^-12（ mol•L^-1）²，該溫度下水中加入稀硫酸后溶液中存在c（H⁺）/c（OH^-）=1×10¹⁰，該溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，該溶液中水電離出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$mol/L=10^-11 mol/L，酸溶液中水電離出的c（H⁺）等于溶液中c（OH^-）=10^-11 mol/L，
故答案為：1×10^-11；
（2）pH=3的HA溶液中，c（HA）≥0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液中c（NaOH）=0.001mol/L，
A．若溶液M呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol•L^-1，則c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol•L^-1，故A正確；
B．若V₁=V₂，由于HA的強弱未知，則反應后溶液的酸堿性不能確定，溶液M的pH不一定等于7，故B錯誤；
C．如HA為弱酸，等體積混合，溶液也可能呈酸性，則V₁不一定大于V₂，故C錯誤；
D．如HA為弱酸，等體積混合呈酸性，如呈堿性，V₁一定小于V₂，如HA為強酸，反應后呈堿性，則V₁一定小于V₂，故D正確；
故選：AD；
（3）由乙酸（甲、K_a=1.8×10^-5）和一氯乙酸（乙、K_a=1.4×10^-3）可知，乙酸的K_a小，則乙酸的酸性弱；
由圖可知，橫坐標為濃度，縱坐標為電離度，則等濃度時酸性強的電離度大，即乙的曲線在上方，可排除A、C；
弱酸的濃度越大，其電離度越小，則曲線甲、乙均隨濃度的增大而下降，可排除D，顯然只有B符合，
故選B；
（4）A．將等體積、pH=4的鹽酸和醋酸稀釋成pH=5的溶液，測量所需加入水量的多少，醋酸加入的水量大于鹽酸，說明醋酸中存在電離平衡，則醋酸酸性小于鹽酸，故A選；
B．向等體積、等pH的鹽酸和醋酸中分別加入同量的相應鈉鹽固體，測溶液的pH有無變化，醋酸鈉抑制醋酸電離導致其溶液pH增大，可以證明醋酸酸性小于鹽酸，故B選；
C．向等體積、等濃度的鹽酸和醋酸分別加入足量鋅粉，測量產生氫氣的體積，生成氫氣的量與酸的物質的量成正比，與酸性強弱無關，所以不能證明醋酸酸性小于鹽酸，故C不選；
D．用等體積、等濃度的鹽酸和醋酸做導電性實驗，根據燈泡的明亮程度確定溶液中離子濃度，從而確定酸性強弱，故D選；
故選ABD．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷、弱電解質判斷、水的電離等知識點，側重考查學生分析判斷能力，明確弱電解質電離特點、水電離影響因素是解本題關鍵，注意酸性溶液中水電離出氫離子濃度計算方法，題目難度不大．