Question

11．25℃時，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰，0.01mol/L的BOH溶液pH=12．請回答下列問題：
（1）HA是弱電解質(zhì)（填“強(qiáng)電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”，下同），BOH是強(qiáng)電解質(zhì)．
（2）HA的電離方程式是HA?H⁺+A^-．其中由水電離出的c（H⁺）=10^-12mol/L
（3）在加水稀釋HA的過程中，隨著水量的增加而減小的是B（填字母）．
A．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HA）}$　　　B．$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$    C．c（H⁺）與c（OH^-）的乘積     D．c（OH^-）
（4）將等體積等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和BOH溶液混合后的溶液呈堿性，請用離子方程式解釋其原因A^-+H₂O?HA+OH^-，混合溶液中各離子濃度由大到小的順序是c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（5）常溫下pH=12的BOH溶液100mL，加0.01mol/L NaHSO₄使溶液的pH為11．（混合溶液體積變化忽略不計），應(yīng)加 NaHSO₄8.18mL（保留到小數(shù)點后一位）

Answer 1

分析 （1）25℃時，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰、c（OH^-）．c（H⁺）=10^-14，則該溶液中c（H⁺）=0.01mol，根據(jù)c（HA）與c（H⁺）相對大小確定酸強(qiáng)弱；
0.01mol/L的BOH溶液pH=12，該溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，根據(jù)c（OH^-）與c（BOH）相對大小確定電解質(zhì)強(qiáng)弱；
（2）HA是弱酸，在水溶液中存在電離平衡；該溶液中水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L；
（3）加水稀釋促進(jìn)HA電離，溶液中HA電離增大程度小于溶液體積增大程度，所以c（H⁺）減小，溶液中c（HA）、c（A^-）減小，溶液溫度不變，離子積常數(shù)不變，則溶液中c（OH^-）增大；
（4）將等體積等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和BOH溶液混合，二者恰好反應(yīng)生成BA，BA為強(qiáng)堿弱酸鹽，酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），但其水解程度較小，結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；
（5）常溫下pH=12的BOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，硫酸氫鈉是強(qiáng)酸酸式鹽，其完全電離生成鈉離子、氫離子和硫酸根離子，相當(dāng)于強(qiáng)酸性溶液，硫酸氫鈉溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=11＞7，混合溶液中$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.001mol/L，則混合溶液呈堿性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×xL}{（0.1+x）L}$=0.001mol/L，據(jù)此計算x值．

解答 解：（1）25℃時，0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=10¹⁰、c（OH^-）．c（H⁺）=10^-14，則該溶液中c（H⁺）=0.01mol/＜0.1mol/L，所以HA是弱酸，則HA是弱電解質(zhì)；
0.01mol/L的BOH溶液pH=12，該溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L=c（BOH），所以BOH是強(qiáng)堿，則BH是強(qiáng)電解質(zhì)；
故答案為：弱電解質(zhì)；強(qiáng)電解質(zhì)；    
（2）HA是弱酸，在水溶液中存在電離平衡，電離方程式為HA?H⁺+A^-；該溶液中水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=10^-12 mol/L，
故答案為：HA?H⁺+A^-；10^-12；
（3）加水稀釋促進(jìn)HA電離，溶液中HA電離增大程度小于溶液體積增大程度，所以c（H⁺）減小，溶液中c（HA）、c（A^-）減小，溶液溫度不變，離子積常數(shù)不變，則溶液中c（OH^-）增大；
A．加水稀釋促進(jìn)HA電離，n（H⁺）增大、n（HA）減小，溶液體積相同，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HA）}$增大，故錯誤；　　
B．加水稀釋促進(jìn)HA電離，n（A^-）增大、n（HA）減小，溶液體積相同，所以$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$減小，故正確；    
C．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c（H⁺）與c（OH^-）的乘積不變，故錯誤；     
D．加水稀釋促進(jìn)HA電離，溶液中HA電離增大程度小于溶液體積增大程度，所以c（H⁺）減小，溶液溫度不變，離子積常數(shù)不變，則溶液中c（OH^-）增大，故錯誤；
故選B；
（4）將等體積等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和BOH溶液混合，二者恰好反應(yīng)生成BA，BA為強(qiáng)堿弱酸鹽，酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），但其水解程度較小，結(jié)合電荷守恒得c（B⁺）＞c（A^-），所以離子濃度大小順序是c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），其水解方程式為 A^-+H₂O?HA+OH^-
，故答案為：堿性； A^-+H₂O?HA+OH^-；c（B⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）常溫下pH=12的BOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}$mol/L=0.01mol/L，硫酸氫鈉是強(qiáng)酸酸式鹽，其完全電離生成鈉離子、氫離子和硫酸根離子，相當(dāng)于強(qiáng)酸性溶液，硫酸氫鈉溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，混合溶液pH=11＞7，混合溶液中$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.001mol/L，則混合溶液呈堿性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×xL}{（0.1+x）L}$=0.001mol/L，x=81.8mL，
故答案為：81.8．

點評 本題考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、酸堿混合溶液定性判斷等知識點，為高頻考點，正確判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱是解本題關(guān)鍵，難點是混合溶液有關(guān)計算，注意：離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液酸堿性及濃度無關(guān)．