Question

4．酸、堿、鹽都是電解質(zhì)，在水中都能電離出離子．
（1）0.1mol/L的下列溶液，pH由大到小的排列順序是A＞B＞C．（填序號(hào)）
A．CH₃COOH            B．HCl               C．H₂SO₄
（2）體積相同、pH相同的鹽酸和CH₃COOH溶液與NaOH溶液完全中和時(shí)，消耗NaOH的物質(zhì)的量較多的是CH₃COOH，其原因是溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，pH相等的醋酸和鹽酸相比較，醋酸的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸（結(jié)合電離方程式簡述）．
（3）下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能證明醋酸是弱電解質(zhì)的是CF
A．0.1mol/L的醋酸水溶液的pH值為3
B．常溫下同濃度醋酸水溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱
C．醋酸水溶液能使石蕊變紅
D．pH=3的醋酸、鹽酸中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉，醋酸溶液用的體積小
E．pH=3的醋酸、鹽酸稀釋到pH=5時(shí)醋酸用的水多
F．100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉
（4）水的電離平衡如圖所示，若A點(diǎn)表示25℃時(shí)水的電離平衡狀態(tài)，當(dāng)升高溫度至100℃時(shí)水的電離平衡狀態(tài)為B點(diǎn)，則此時(shí)水的離子積為10^-12．
100℃時(shí)pH=11的NaOH溶液a L與pH=1的H₂SO₄溶液b L混合，若所得混合液的pH=2，則a：b=9：11．

Answer 1

分析 （1）硫酸為二元強(qiáng)酸，鹽酸為一元強(qiáng)酸，醋酸為一元弱酸，氫離子濃度越大，溶液的pH越小，以此解答該題；
（2）醋酸為弱酸，則溶液中只能部分電離出氫離子，則pH相同時(shí)醋酸的濃度大于鹽酸；
（3）要證明醋酸為弱酸，可證明存在電離平衡、不能完全電離或從對(duì)應(yīng)的強(qiáng)堿鹽溶液呈堿性的角度，以此解答該題；
（4）根據(jù)水的離子積表達(dá)式K_W=c（H⁺）•c（OH^-）進(jìn)行計(jì)算；在100℃時(shí)水的離子積為10^-12，將pH=11的NaOH溶液a L與pH=1的H₂SO₄的溶液b L混合，若所得混合溶液的pH=2，則硫酸過量，利用剩余氫離子的濃度列式計(jì)算．

解答 解：（1）硫酸為二元強(qiáng)酸，鹽酸為一元強(qiáng)酸，醋酸為一元弱酸，溶液c（H⁺）由小到大的排列順序是ABC，氫離子濃度越小，pH越大，則pH由大到小的排列順序是A＞B＞C，
故答案為：A＞B＞C；
（2）CH₃COOH在溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，pH相等的醋酸和鹽酸相比較，醋酸的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸，所以體積相同、pH相同的鹽酸和CH₃COOH溶液與NaOH溶液完全中和時(shí)，消耗NaOH的物質(zhì)的量較多的是CH₃COOH，
故答案為：CH₃COOH；溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，pH相等的醋酸和鹽酸相比較，醋酸的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸；
（3）A．0.1mol/L的醋酸水溶液的pH值為3，說明醋酸在溶液中只能部分電離出氫離子，則能夠證明醋酸為弱酸，故A錯(cuò)誤；
B．常溫下同濃度醋酸水溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱，說明醋酸溶液中離子濃度小于鹽酸，從而證明醋酸在溶液中部分電離，屬于弱電解質(zhì)，故B錯(cuò)誤；
C．醋酸水溶液能使石蕊變紅，只能說明醋酸溶液為酸性溶液，不能證明醋酸是弱電解質(zhì)，故C正確；
D．pH=3的醋酸、鹽酸中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉，醋酸溶液用的體積小，說明醋酸在溶液中存在電離平衡，證明醋酸為弱電解質(zhì)，故D錯(cuò)誤；
E．pH=3的醋酸、鹽酸稀釋到pH=5時(shí)醋酸用的水多，說明醋酸在稀釋過程中電離程度增大，證明醋酸屬于弱電解質(zhì)，在溶液中存在電離平衡，故E錯(cuò)誤；
F．100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉，發(fā)生的是中和反應(yīng)，無法證明醋酸部分電離，則無法證明醋酸為弱電解質(zhì)，故F正確；
故答案為：CF；      
（4）水的離子積K_W=c（H⁺）•c（OH^-），100℃時(shí)，K_W=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-6×10^-6=10^-12；
100℃時(shí)水的離子積為10^-12，pH=11的NaOH溶液的濃度為0.1mol/L，pH=1的H₂SO₄的溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，pH=2的溶液中氫離子濃度為0.01mol/L，
則：$\frac{bL×0.1mol/L-aL×0.1mol/L}{aL+bL}$=0.01mol/L，解得a：b=9：11，
故答案為：10^-12；9：11．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計(jì)算，題目難度中等，明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系及計(jì)算方法為解答關(guān)鍵，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意溫度對(duì)水的離子積的影響情況．