Question

4．根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）有pH均為2的a鹽酸、b醋酸兩瓶溶液．與足量鋅反應(yīng)放出等體積H₂所需時(shí)間的長(zhǎng)短順序是a＞b（用“＞”、“＜”、“=”表示，下同）；完全中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液需兩種酸的體積大小順序是a＞b．
（2）已知：25℃時(shí)水的離子積為1×10^-14．試回答：
①取pH=5的H₂SO₄溶液1mL加水稀釋至1000mL后溶液中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=20：1．
②將體積為V_a、pH=13的NaOH溶液與體積為V_b、pH=1的H₂SO₄溶液混合：
若所得混合液為中性，則V_a：V_b=1：1；
若所得混合液pH=2，則V_a：V_b=9：11．

Answer 1

分析 （1）醋酸為弱酸，等pH時(shí)醋酸的濃度較大；
（2）①由硫酸溶液pH=5，計(jì)算原溶液中c（H⁺），原溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺），稀釋1000倍，此時(shí)溶液接近中性，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無(wú)限接近1×10^-7mol/L，而稀釋過(guò)程中硫酸根的物質(zhì)的量不變，計(jì)算稀釋后溶液中硫酸根的物質(zhì)的量濃度；
②體積為V_a、pH=13的NaOH溶液與體積V_b、pH=1的H₂SO₄溶液混合，恰好中和，則：V_a•10^-1=V_b•10^-1；
計(jì)算n（H⁺）、n（OH^-），反應(yīng)后pH=2，計(jì)算出反應(yīng)后c（H⁺）與體積的關(guān)系，可確定V_a：V_b．

解答 解：（1）醋酸為弱酸，等pH時(shí)醋酸的濃度較大，與鋅反應(yīng)時(shí)醋酸的速率大，則生成等體積的氫氣，鹽酸反應(yīng)的時(shí)間較長(zhǎng)，完全中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液，需要醋酸的體積較小，
故答案為：＞；＞；
（2）①pH為5的溶液中氫離子濃度為：c（H⁺）=1×10^-5mol/L，硫酸根離子的濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1×10^-5mol/L=5×10^-6mol/L；
溶液稀釋1000倍后，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無(wú)限接近1×10^-7mol/L，而硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=5×10^-6mol/L×$\frac{1}{1000}$=5×10^-9mol/L，
所以稀釋后溶液中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=1×10^-7mol/L：5×10^-9mol/L=20：1，
故答案為：20：1；
②pH=13的NaOH溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液c（H⁺）=0.1mol/L，若所得混合液為中性，則V_a•0.1=V_b•0.1，V_a：V_b=1：1，
若所得混合液pH=2，則$\frac{0.1{V}_-0.1{V}_{a}}{{V}_{a}+{V}_}$=0.01，V_a：V_b=9：11，
故答案為：1：1；9：11．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的定性判斷和溶液PH的有關(guān)計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，題目難度中等，注意酸堿混合時(shí)酸堿物質(zhì)的量的關(guān)系以及溶液PH與c（H⁺）、（OH^-）的關(guān)系．