Question

6．（1）①常溫下將0.15mol/L的稀硫酸V₁ mL與0.1mol/L的NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH為1，則V₁：V₂=1：1（總體積按V₁+V₂計）．
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：c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7mol/L
B．若V₁=V₂，混合后溶液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
（2）常溫下，濃度均為0.1mol/L的下列五種溶液的pH如表所示：

溶質	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①根據表中數據，將濃度均為0.01mol/L的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是A．
A．HCN        B．HClO        C．H₂CO₃          D．CH₃COOH
②根據以上數據，判斷下列反應可以成立的是AB．
A．CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa
B．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO
D．NaHCO₃+HCN═NaCN+H₂O+CO₂↑
（3）鉛及其化合物可用于蓄電池及X射線防護材料等．回答下列問題：
PbO₂可通過石墨為電極，Pb（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂的混合溶液為電解液電解制取．陽極發(fā)生的電極反應式為Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂↓+4H⁺，陰極上觀察到的現象是石墨上包上銅鍍層；加入Cu（NO₃）₂的作用為：提高Pb²⁺的利用率．

Answer 1

分析 （1）①所得溶液的pH值為1，溶液中氫離子濃度為1×10^-1mol•L^-1，說明氫離子過量，根據題中稀硫酸和氫氧化鈉溶液體積列式計算出V₁：V₂的比值；
②A．若反應后溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L；
B．若V₁=V₂，反應后溶液pH等于7或小于7；
C．若反應后溶液呈酸性，V₁可能等于V₂；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液；
（2）①相同濃度的鈉鹽溶液，酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，根據鈉鹽溶液pH確定酸的強弱；相同濃度的不同酸，加水稀釋促進弱酸電離，則稀釋相同的倍數，酸的酸性越弱，酸溶液稀釋過程中pH變化越��；
②酸根離子水解程度越強，則酸的酸性越弱，結合強酸制取弱酸分析；
（3）電解時，陽極上鉛離子失電子和水反應生成二氧化鉛；

解答 解：（1）①溶液中氫氧化鈉的物質的量為：V₂×10^-3L×0.1mol/L=V₂×10^-4mol，
稀硫酸的物質的量為：V₁×10^-3L×0.15mol/L×2=3V₁×10^-4mol，
兩溶液混合后溶液顯示酸性，氫離子濃度為1×10^-1mol•L^-1，
則有：3V₁×10^-4mol-V₂×10^-4mol=（V₁+V₂）×10^-3L×1×10^-1mol•L^-1=（V₁+V₂）×10^-4mol，
解得V₁：V₂=1：1，
故答案為：1：1；
②A．若混合溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，所以溶液中c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，故正確；
B．如果二者體積相等，如果酸是強酸，則混合溶液呈中性，如果酸是弱酸，則混合溶液呈酸性，故錯誤；
C．如果溶液呈酸性，則溶液是酸和鹽溶液，酸是弱酸，酸濃度大于氫氧化鈉濃度，所以V₁不一定大于V₂，故錯誤；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液，則V₁一定小于V₂，故正確；
故選AD；
（2）①相同濃度的鈉鹽溶液，酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，根據鈉鹽溶液pH確定酸的強弱；相同濃度的不同酸，加水稀釋促進弱酸電離，則稀釋相同的倍數，酸的酸性越弱，酸溶液稀釋過程中pH變化越小，根據鈉鹽溶液的pH知，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH變化最小的是HCN，故選A；
②HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，根據強酸制取弱酸知，
A．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-，所以二者反應為CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa，故正確；  
B．醋酸酸性大于HCN，所以二者反應為CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN，故正確；
C．碳酸酸性大于次氯酸，所以二者反應為CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+NaClO，故錯誤；     
D．酸性H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以NaHCO₃、HCN二者不反應，故錯誤；
故選AB；
（3）電解時，陽極上鉛離子失電子和水反應生成二氧化鉛，電極反應式為Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂↓+4H⁺；陰極上Cu²⁺放電：Cu²⁺+2e^-=Cu，故陰極上有銅析出，現象是石墨上包上銅鍍層；加入Cu（NO₃）₂后，在陰極上放電的是Cu²⁺，避免了Pb²⁺在陰極放電，從而確保Pb²⁺在陽極放電生成氧化鉛，提高Pb²⁺的利用率．
故答案為：Pb²⁺+2H₂O-2e^-═PbO₂+4H⁺，石墨上包上銅鍍層，提高Pb²⁺的利用率．

點評 本題考查碳族元素性質，涉及物質的量的有關計算、離子反應、電解原理等知識點，注意（3）中陽極、陰極電極反應式的書寫，為易錯點．