Question

5．（1）某溫度（t℃）時(shí)水的K_W=1×10^-13，則該溫度＞ 25℃（填“＞”“＜”“=”），其理由是水的電離是吸熱的，升高溫度時(shí)水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，因該溫度下的Kw比25℃時(shí)大，所以該溫度大于25℃該溫度下c（OH^-）=1×10^-7mol/L的溶液呈酸 性（填“酸”“堿”或“中”），若該溶液中只存在HCl溶質(zhì)，則由水電離出的c（H⁺）=1×10^-7mol/L
（2）常溫下，將PH=3的鹽酸aL分別與下列三種溶液混合，結(jié)果溶液均呈中性．
①濃度為1.0×10^-3mol/L的氨水bL
②c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L的氨水cL
③c（OH^-）=1.0×10^-3mol/L的Ba（OH）₂溶液dL
則a、b、c、d之間由大到小的順序是b＞a=d＞c
（3）常溫下將PH=5的H₂SO₄溶液，加水稀釋到1000倍，則稀釋后c（SO₄^2-）與c（H⁺）的比值約為1：20；將c（H⁺）相同的HCl，CH₃COOH，H₂SO₄均加水稀釋至原來(lái)的100倍后，PH值由大到小的順序是①＞②=③．

Answer 1

分析 （1）水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水電離，則溶液的離子積常數(shù)增大；溶液的酸堿性由c（H⁺）和c（OH^-）濃度的相對(duì)大小來(lái)決定；鹽酸溶液中，氫離子幾乎全部來(lái)自于水的電離，而氫氧根全部來(lái)自于水的電離；
（2）pH=3的鹽酸的物質(zhì)的量濃度=1×10^-3 mol/L，中和相同物質(zhì)的量的鹽酸，堿的濃度越大，所用的堿越少，注意弱堿溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度和堿的濃度不等；
（3）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，據(jù)此計(jì)算解答；醋酸是弱電解質(zhì)加水稀釋促進(jìn)電離，所以稀釋后醋酸氫離子濃度最大，而鹽酸和硫酸氫離子的濃度只減小．

解答 解：（1）水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水電離，則水的離子積常數(shù)增大，某溫度（T℃）時(shí)，水的離子積常數(shù)K_w=1×10^-13＞10^-14，則該溫度大于25℃；
該溫度下c（OH^-）=1×10^-7mol/L的溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-7}}$=10^-6mol/L，c（H⁺）＞c（OH^-），故溶液顯酸性；鹽酸溶液中，氫離子幾乎全部來(lái)自于水的電離，而氫氧根全部來(lái)自于水的電離，故溶液中由水電離出的c（OH^-）=1×10^-7mol/L，而水電離出的氫離子和氫氧根的濃度相等，故由水電離出的氫離子的濃度c（H⁺）=1×10^-7mol/L，
故答案為：大于；水的電離是吸熱的，升高溫度時(shí)水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，因該溫度下的Kw比25℃時(shí)大，所以該溫度大于25℃；酸性；1×10^-7mol/L；
（2）pH=3的鹽酸的物質(zhì)的量濃度=1×10^-3 mol/L，
①中氨水的物質(zhì)的量濃度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱電解質(zhì)，只有部分電離，所以②中氨水的濃度大于1×10^-3 mol/L，③中氫氧根離子的濃度是1×10^-3 mol/L．
鹽酸和氫氧化鋇都是強(qiáng)電解質(zhì)，氫離子和氫氧根離子中和時(shí)是1：1的關(guān)系，氫離子和氫氧根離子的濃度相等，所以a、d的體積相等，即a=d；
②的氨水濃度大于①的濃度，中和相同物質(zhì)的量的鹽酸，氨水的濃度越大，使用的氨水的體積越小，所以c＜b．
鹽酸和氨水反應(yīng)生成的氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物質(zhì)的量應(yīng)稍微比鹽酸的大些，當(dāng)鹽酸濃度和氨水的濃度相等時(shí)，氨水的體積b應(yīng)大于鹽酸的體積a，即溶液的體積a＜b．
②③中氫氧根離子的濃度相等，一水合氨是一元弱電解質(zhì)，氫氧化鋇是強(qiáng)電解質(zhì)，所以氨水的濃度大于③中氫氧根離子濃度，中和相同物質(zhì)的量的氫離子時(shí)，②所用的氨水的體積小于③氫氧化鋇溶液的體積，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的關(guān)系b＞a=d＞c，
故答案為：b＞a=d＞c；
（3）pH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SO₄^2-離子濃度與H⁺離子濃度的比值約為：5×10^-9mol/L：1×10^-7mol/L=1：20；醋酸是弱電解質(zhì)加水稀釋促進(jìn)電離，所以稀釋后醋酸氫離子濃度最大，而鹽酸和硫酸氫離子的濃度只減小，所以c（H⁺）由大到小的順序?yàn)棰伲劲?③，故答案為：1：20；①＞②=③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)的電離，題目難度不大，本題注意把握弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)，根據(jù)電離平衡常數(shù)應(yīng)用．