1.某温度下,重水 $ {\rm ({\mathrm{D}}_{2}\mathrm{O})} $ 的离子积 $ {\rm {K}_{\mathrm{w}}=1.6×{10}^{-15}} $ , $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=- \lg c({\mathrm{D}}^{+})} $ 。下列说法错误的是( )
A.重水是极弱的电解质,将金属 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}} $ 加入重水中,重水的电离程度增大
B.该温度下,纯重水的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=8-2 \lg 2} $
C.该温度下,在 $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{D}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 重水溶液中,加入 $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{D}} $ 的重水溶液,充分反应后溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=13} $ (忽略混合时溶液体积的变化)
D.该温度下, $ {\rm 1\mathrm{L}} $ 含 $ {\rm 0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{D}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 的重水溶液,其 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=2} $
金属 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}} $ 与重水反应生成 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{D}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{D}}_{2}} $ ,消耗 $ {\rm {\mathrm{D}}^{+}} $ 且反应放热,促进 $ {\rm {\mathrm{D}}_{2}\mathrm{O}} $ 电离,重水的电离程度增大, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;该温度下,重水 $ {\rm ({\mathrm{D}}_{2}\mathrm{O})} $ 的离子积 $ {\rm {K}_{\mathrm{w}}=1.6×{10}^{-15}} $ ,纯重水中, $ {\rm c({\mathrm{D}}^{+})=\sqrt{1.6×{10}^{-15}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=4×{10}^{-8}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=- \lg (4×{10}^{-8})=8- \lg 4=8-2 \lg 2} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确; $ {\rm \mathrm{D}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 与 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{D}} $ 反应后, $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{D}} $ 有剩余,剩余 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{D}} $ 浓度为 $ {\rm \dfrac{100\mathrm{m}\mathrm{L}×0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}-100\mathrm{m}\mathrm{L}×0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{200\mathrm{m}\mathrm{L}}=0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{D}}^{-})=0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{D}}^{+})=\dfrac{1.6×{10}^{-15}}{0.1}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=1.6×{10}^{-14}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}\ne 13} $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误;该温度下, $ {\rm 1\mathrm{L}} $ 含 $ {\rm 0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{D}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 的重水溶液, $ {\rm c({\mathrm{D}}^{+})=0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{D}=2} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。
2.滴定是一种重要的实验方法,需要用到酸式滴定管或碱式滴定管,下列有关滴定管的判断、使用或操作有误的是( )
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A.涂抹凡士林在 $ \mathrm{a} $ 端和 $ \mathrm{c} $ 端,防止漏水 B.滴定管读数为 $ {\rm 21.40\mathrm{m}\mathrm{L}} $
C.排出滴定管尖嘴中的气泡
D.用酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 标准溶液测定 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液的浓度 答案:B
解析:
凡士林是一种软膏状有机物,有滑腻感,旋塞处涂抹凡士林可以润滑、防水渗出,若滴定管旋塞处存在轻微漏水现象,可在题图中旋塞的 $ \mathrm{a} $ 端和旋塞套内的 $ \mathrm{c} $ 端涂抹凡士林,防止漏水,若将凡士林涂在 $ \mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{d} $ 端,旋塞塞入旋塞套时可能会将凡士林蹭到旋塞孔上造成堵塞, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;滴定管的0刻度在上方,题给滴定管的读数为 $ {\rm 20.60\mathrm{m}\mathrm{L}} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;排出碱式滴定管尖嘴中的气泡时,应将碱式滴定管盛满溶液,将尖端部分向上倾斜,然后轻轻挤压橡胶管中的玻璃球,快速放液赶出尖嘴中的气泡, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以用酸性高锰酸钾标准溶液测定草酸钠溶液的浓度时,应将未知浓度的草酸钠溶液放入锥形瓶中,酸性高锰酸钾溶液用酸式滴定管盛装, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。 3.常温下,下列离子在指定溶液中不可能大量共存的是( ) A.酸度 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}= \lg \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}=-4} $ 的溶液中: $ {\rm {\mathrm{K}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{A}\mathrm{l}}^{3+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}} $ B. $ {\rm \dfrac{{K}_{\mathrm{w}}}{c({\mathrm{H}}^{+})}=1×{10}^{-13}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的溶液: $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}^{+}{}_{4}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ C.由水电离的 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-11}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的溶液中: $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{K}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-}} $ D.在 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}={10}^{-6}} $ 的溶液中: $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{K}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 答案:A
解析:
酸度 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}= \lg \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}=-4} $ 的溶液中, $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}={10}^{-4}} $ ,结合常温下 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={K}_{\mathrm{w}}={10}^{-14}} $ 可得溶液中 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-9}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,即溶液显碱性, $ {\rm {\mathrm{A}\mathrm{l}}^{3+}} $ 在碱性条件下会转化为 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{l}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{3}} $ 白色沉淀,不能大量存在, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误; $ {\rm \dfrac{{K}_{\mathrm{w}}}{c({\mathrm{H}}^{+})}=1×{10}^{-13}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,得 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,溶液呈强酸性, $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}^{+}{}_{4}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 在酸性条件下不反应,可大量共存, $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;由水电离的 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-11}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的溶液可能呈酸性或碱性, $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-}} $ 不能在酸性条件下大量存在,但题给离子均可大量存在于碱性条件下, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;类比 $ {\rm \mathrm{A}} $ 项推理可知, $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}={10}^{-6}} $ 的溶液中, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-10}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-4}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,为碱性溶液, $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{K}}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 可以大量共存, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。 4.化学中常用 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}} $ 表示溶液的酸度, $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}= \lg \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}} $ 。常温下,向 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的某一元碱 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中滴加某浓度的稀硫酸,混合溶液的温度与酸度 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}} $ 随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该硫酸浓度为 $ {\rm 0.0500\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ B.常温下 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的电离常数 $ {\rm {K}_{\mathrm{b}}} $ 约为 $ {10}^{-5} $ C. $ a $ 、 $ b $ 、 $ c $ 三点的溶液中,水的电离程度: $ c > b > a $ D.稀释 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的电离程度增大, $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 增大 答案:D
解析:
$ c $ 点温度最高,为酸碱恰好反应的点,硫酸是二元强酸,加入的硫酸与 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 体积相同,物质的量之比为 $ 1:2 $ ,故该硫酸浓度为 $ {\rm 0.0500\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;由图可知, $ {\rm 0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中, $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{G}= \lg \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}=-8} $ ,则 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}={10}^{-8}} $ ,根据 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})×c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=1×{10}^{-14}} $ 可知, $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=1×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm {K}_{\mathrm{b}}=\dfrac{c({\mathrm{M}}^{+})\cdot c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}{c(\mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H})}\approx \dfrac{1×{10}^{-3}×1×{10}^{-3}}{0.1000}={10}^{-5}} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确; $ a $ 、 $ b $ 两点碱未完全被中和,溶液中存在碱对水电离的抑制,但随着硫酸的加入,抑制程度减弱, $ c $ 点为酸碱恰好反应的点,溶质为强酸弱碱盐,强酸弱碱盐水解促进了水的电离,则 $ a $ 、 $ b $ 、 $ c $ 三点的溶液中,水的电离程度: $ c > b > a $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;稀释 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,浓度越低电离程度越大,但溶液碱性减弱, $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 变小, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。 5.已知: $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=- \lg c({\mathrm{H}}^{+})} $ , $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=- \lg c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 。常温下,向某浓度的盐酸中滴加 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,所得溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 和 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 随加入碱液体积的增加变化如线①所示。下列说法错误的是( )
A.盐酸与 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的浓度相等 B. $ {\rm D} $ 点离子浓度由大到小的顺序: $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}) > c({\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}) > c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}) > c({\mathrm{H}}^{+})} $ C.升高温度,图像可由线①变为线② D. $ {\rm A} $ 点和 $ {\rm D} $ 点,水电离出的 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度比值为 $ {10}^{-4} $ 答案:A
解析:
未加入 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液时,盐酸的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=0} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=c(\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l})=1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm E} $ 点为过量 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 的混合溶液 $ {\rm (\mathrm{p}\mathrm{H}=14} $ 、 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=0)} $ ,此时 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 为 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,但 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液已被稀释, $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的浓度大于 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;加入 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液后,溶液中一直存在电荷守恒 $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})+c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-})+c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ , $ {\rm D} $ 点时溶液显碱性,则 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}) > c({\mathrm{H}}^{+})} $ , $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}) > c({\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-})} $ ,又因 $ {\rm D} $ 点溶质为 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 和少量 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ ,故 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}) > c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ , $ {\rm D} $ 点离子浓度由大到小的顺序: $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}) > c({\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}) > c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}) > c({\mathrm{H}}^{+})} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;升高温度,溶液中 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={K}_{\mathrm{w}} > {10}^{-14}} $ ,图像可由线①变为线②, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确; $ {\rm A} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=0} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,水电离出的 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度为 $ {\rm {10}^{-14}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm D} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=10} $ ,水电离出的 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度为 $ {\rm {10}^{-10}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm A} $ 点和 $ {\rm D} $ 点,水电离出的 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度比值为 $ {10}^{-4} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。 6. $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 溶液中存在平衡: $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}(\mathrm{a}\mathrm{q})⇌{\mathrm{H}}^{+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+{\mathrm{F}}^{-}(\mathrm{a}\mathrm{q}){K}_{1}.} $ , $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}(\mathrm{a}\mathrm{q})+{\mathrm{F}}^{-}(\mathrm{a}\mathrm{q})⇌{\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}(\mathrm{a}\mathrm{q}){K}_{2}.} $ 。不同 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 下,初始浓度 $ {\rm {c}_{0}=0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 溶液中各含氟微粒分布如图, $ w $ 为各含氟微粒中氟占总氟的质量分数。下列说法错误的是( )
A.曲线 $ \mathrm{c} $ 为 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 中氟 B. $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H} < {x}_{1}} $ C.若 $ {c}_{0} $ 变大,则 $ {w}_{1} $ 变小 D. $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}={x}_{2}} $ 时, $ {\rm c({\mathrm{F}}^{-})=\dfrac{{10}^{{x}_{1}-{x}_{2}}}{{K}_{2}}} $ 答案:D
解析:
曲线 $ \mathrm{c} $ 为 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 中氟, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确。 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}={x}_{1}} $ 时, $ {\rm {w}_{\mathrm{H}\mathrm{F}}={w}_{{\mathrm{F}}^{-}}} $ ,此时 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=\dfrac{c({\mathrm{F}}^{-})\cdot c({\mathrm{H}}^{+})}{c(\mathrm{H}\mathrm{F})}={K}_{1}(\mathrm{p}\mathrm{H}={x}_{1}=\mathrm{p}{K}_{1})} $ , $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 为弱酸, $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{H}\mathrm{F}} $ 溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 主要由 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 电离产生, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})\approx c({\mathrm{F}}^{-}) < c(\mathrm{H}\mathrm{F})} $ ,则 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 小于 $ {x}_{1} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确。 $ {c}_{0} $ 增大时, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 浓度升高促进 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 生成 $ {\rm (\mathrm{H}\mathrm{F}+{\mathrm{F}}^{-}⇌{\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}).} $ , $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 中氟质量分数峰值增大, $ {x}_{1} $ 处 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{F}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{F}}^{-}} $ 中氟质量分数均为 $ {w}_{1} $ ,此时 $ {\rm {w}_{{\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}}} $ 最大,各含氟微粒中氟总质量分数为1,则 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 中氟质量分数 $ =1-2{w}_{1} $ ,其增大导致 $ {w}_{1} $ 减小, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确。 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}={x}_{2}} $ 时 $ {\rm {\mathrm{F}}^{-}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2}} $ 中氟质量分数相等,即 $ {\rm c({\mathrm{F}}^{-})=2c({\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2})} $ ,由 $ {\rm {K}_{2}=\dfrac{c({\mathrm{H}\mathrm{F}}^{-}{}_{2})}{c(\mathrm{H}\mathrm{F})\cdot c({\mathrm{F}}^{-})}} $ 可得 $ {\rm {K}_{2}c(\mathrm{H}\mathrm{F})=\dfrac{1}{2}} $ ,故 $ {\rm c(\mathrm{H}\mathrm{F})=\dfrac{1}{2{K}_{2}}} $ ,已知 $ {\rm \mathrm{p}{K}_{1}={x}_{1}} $ ,则 $ {\rm \dfrac{{10}^{-{x}_{2}}\cdot c({\mathrm{F}}^{-})}{c(\mathrm{H}\mathrm{F})}={10}^{-{x}_{1}}} $ , $ {\rm c({\mathrm{F}}^{-})=\dfrac{{10}^{-{x}_{1}}\cdot c(\mathrm{H}\mathrm{F})}{{10}^{-{x}_{2}}}=\dfrac{{10}^{{x}_{2}-{x}_{1}}}{2{K}_{2}}} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。 【题图剖析】
7.盐酸和醋酸是实验室常用的两种酸。
Ⅰ.现有物质的量浓度均为 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量的金属锌,生成氢气的体积与反应时间的变化曲线如图甲所示: (1) 代表足量锌与 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 醋酸溶液反应的是曲线 (填“ $ \mathrm{a} $ ”或“ $ \mathrm{b} $ ”)。 (2) 盐酸和醋酸溶液的体积 (填“相等”或“不相等”)。 (3) $ 25℃ $ 时, $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 醋酸溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=3} $ ,则其电离平衡常数 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}\approx} $ ;该溶液中由水电离出的 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度为 ;取该溶液加水稀释,下列表达式的数值一定变小的是 (填序号)。 A. $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}} $ B. $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}{c({\mathrm{H}}^{+})}} $ C. $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})\cdot {c}_{水}({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ D. $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{H}}^{+})}} $ Ⅱ $ {\rm .} 25℃ $ 时,现有起始体积均为 $ {\rm {V}_{0}} $ 、 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=3} $ 的盐酸和醋酸溶液,加水稀释过程中 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 的变化如图乙所示 $ {\rm (V} $ 表示稀释后的溶液体积 $ ) $ :
(4) 代表盐酸稀释情况的是曲线 (填“ $ {\rm \mathrm{M}} $ ”或“ $ {\rm \mathrm{N}} $ ”)。 (5) 分别取 $ c $ 、 $ d $ 两点溶液与 $ {\rm 10\mathrm{m}\mathrm{L}0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液恰好中和,消耗的溶液体积 $ {\rm {V}_{c}} $ $ {\rm {V}_{d}} $ (填“ $ > $ ”“ $ = $ ”或“ $ < $ ”)。 (6) $ {\rm {V}_{1}\mathrm{m}\mathrm{L}c} $ 点溶液与 $ {\rm {V}_{2}\mathrm{m}\mathrm{L}0.005\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{B}\mathrm{a}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{2}} $ 溶液混合后 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=10} $ , $ {\rm {V}_{1}:{V}_{2}=} $ (不考虑混合时溶液体积的变化)。 答案:
(1) $ \mathrm{a} $ (2) 相等 (3) $ {10}^{-5} $ ; $ {\rm {10}^{-11}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ;D (4) $ {\rm \mathrm{M}} $ (5) $ > $ (6) $ 99:2 $ 解析:
(1) 已知 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 为强酸,其在水溶液中完全电离,而 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 是弱酸,只能部分电离,即 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的盐酸中 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度比 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中的大,故盐酸与锌反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ 的速率更快,即代表足量锌与 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 醋酸溶液反应的是曲线 $ \mathrm{a} $ 。 (2) 由题图甲可知,盐酸和醋酸溶液与足量锌反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ 的体积相等,结合化学方程式: $ {\rm \mathrm{Z}\mathrm{n}+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\xlongequal{}{\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}↑.} $ 、 $ {\rm \mathrm{Z}\mathrm{n}+2{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\xlongequal{}\mathrm{Z}\mathrm{n}{({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O})}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}↑.} $ ,消耗 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的物质的量相等,故盐酸和醋酸溶液的体积相等。 (3) $ 25℃ $ 时, $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 醋酸溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=3} $ , $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}⇌{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-}+{\mathrm{H}}^{+}.} $ ,则 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})\approx c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})\approx 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,故其电离平衡常数 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}=\dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})\cdot c({\mathrm{H}}^{+})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}\approx \dfrac{{10}^{-3}×{10}^{-3}}{0.1}={10}^{-5}} $ 。该溶液中 $ {\rm {\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}} $ 完全由水电离产生,水电离出的 $ {\rm {\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 永远相等,故由水电离出的 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=\dfrac{{K}_{\mathrm{w}}}{c({\mathrm{H}}^{+})}={10}^{-11}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 。 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}=\dfrac{{K}_{\mathrm{a}}}{c({\mathrm{H}}^{+})}} $ ,加水稀释时 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}} $ 不变, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})} $ 变小,故 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}} $ 逐渐变大, $ {\rm \mathrm{A}} $ 不合题意;加水稀释, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})} $ 变小,而 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 不变,即 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 变大,则 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})}{c({\mathrm{H}}^{+})}} $ 变大, $ {\rm \mathrm{B}} $ 不合题意;加水稀释, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})} $ 变小,则对水电离的抑制作用逐渐减弱,导致 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})} $ 、 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 均增大,故 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})\cdot {c}_{水}({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 变大, $ {\rm \mathrm{C}} $ 不合题意;加水稀释, $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})} $ 、 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})} $ 均变小,则对水电离的抑制作用逐渐减弱,导致水电离的 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})} $ 增大,即 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-}} $ 浓度减小的幅度比 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 大,故 $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{H}}^{+})}} $ 逐渐变小, $ {\rm \mathrm{D}} $ 符合题意。 (4) 由题图乙信息可知,当 $ {\rm \lg \dfrac{V}{{V}_{0}}=1} $ 即稀释10倍时,曲线 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 为4,即 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度变为原来的十分之一,而曲线 $ {\rm \mathrm{N}} $ 的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 小于4,即 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度大于原来的十分之一,说明曲线 $ {\rm \mathrm{M}} $ 对应强酸,曲线 $ {\rm \mathrm{N}} $ 对应弱酸,故题图乙中代表盐酸稀释情况的是曲线 $ {\rm \mathrm{M}} $ 。 (5) $ c $ 、 $ d $ 两点溶液为 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 相等的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 为强电解质完全电离, $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 为弱电解质部分电离,即 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液浓度大于盐酸,根据关系式: $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\sim \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\sim {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 可知,与 $ {\rm 10\mathrm{m}\mathrm{L}0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液恰好中和,消耗的溶液体积: $ {\rm {V}_{c} > {V}_{d}} $ 。 (6) $ {\rm {V}_{1}\mathrm{m}\mathrm{L}\mathrm{p}\mathrm{H}=4} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液,与 $ {\rm {V}_{2}\mathrm{m}\mathrm{L}0.005\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{B}\mathrm{a}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{2}} $ 溶液混合后 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=10} $ ,则有 $ {\rm \dfrac{2×0.005{V}_{2}-{10}^{-4}{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}={10}^{-4}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,解得 $ {\rm {V}_{1}:{V}_{2}=99:2} $ 。 8.部分酸的电离常数如表(均为常温下的数据)。
请回答下列问题(均为常温下): (1) 同浓度的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{S}}^{2-}} $ 中结合 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的能力最强的是 。 (2) $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=2} $ 的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液和 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=12} $ 的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中由水电离出的 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})} $ 之比为 。 (3) 写出向 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液中通入少量 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 气体的离子方程式: 。 (4) 将 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 盐酸和 $ {\rm 0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{B}\mathrm{a}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{2}} $ 溶液等体积混合后(忽略混合时溶液体积的变化),该溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 为 。 (5) 向 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中滴加 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液至 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}):c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})=5:9} $ ,此时溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=} $ 。 (6) 向某 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液中加入稀硫酸,当 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=3.5} $ 时,溶液中 $ {\rm c({\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-}):c({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})=} $ 。 答案:
(1) $ {\rm {\mathrm{S}}^{2-}} $ (2) $ 1:1 $ (3) $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}}^{-}+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}+{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ (4) 12 (5) 5 (6) 84 解析:
(1) 酸根离子对应酸的酸性越弱,相同浓度时酸根离子结合 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的能力越强,酸性: $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4} > {\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4} > {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H} > {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3} > {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S} > \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O} > {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3} > {\mathrm{H}\mathrm{S}}^{-}} $ ,则题给离子中结合 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的能力最强的为 $ {\rm {\mathrm{S}}^{2-}} $ 。 (2) 在 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=2} $ 的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-2}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,则 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=\dfrac{{10}^{-14}}{{10}^{-2}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}={10}^{-12}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm {\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}} $ 全部由水电离提供,得到 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-12}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ;在 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=12} $ 的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液中, $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-2}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-12}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 且 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 全部由水电离提供,则有 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-12}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,故二者中由水电离出的 $ {\rm {c}_{水}({\mathrm{H}}^{+})} $ 之比为 $ 1:1 $ 。 (3) 由于酸性: $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3} > \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O} > {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ ,因此向 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液中通入 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 不会生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ , $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 只会转化为 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ ,则向 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液中通入少量 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 气体的离子方程式为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}}^{-}+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}+{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 。 (4) $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 盐酸中 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm 0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{B}\mathrm{a}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{2}} $ 溶液中 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=0.12\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,将二者等体积混合后发生反应 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}+{\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-}\xlongequal{}{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ , $ {\rm \mathrm{B}\mathrm{a}{(\mathrm{O}\mathrm{H})}_{2}} $ 溶液过量,最后溶液显碱性,设所取酸、碱溶液体积均为 $ {\rm V\mathrm{L}} $ ,则反应后溶液中 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=\dfrac{0.12\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×V\mathrm{L}-0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×V\mathrm{L}}{V\mathrm{L}+V\mathrm{L}}=0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=\dfrac{{10}^{-14}}{{10}^{-2}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}={10}^{-12}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 为12。 (5) 已知 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})=\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}=1.8×{10}^{-5}} $ ,当溶液中 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}):c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})=5:9} $ 时, $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=\dfrac{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}{c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})}×1.8×{10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=\dfrac{5}{9}×1.8×{10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=1.0×{10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,则溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=5} $ 。 (6) 已知 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}1}({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4})}{c({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})}=5.6×{10}^{-2}} $ , $ {\rm {K}_{\mathrm{a}2}({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-})}{c({\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4})}=1.5×{10}^{-4}} $ ,则 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}1}({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})\cdot {K}_{\mathrm{a}2}({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4})}{c({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})}×\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-})}{c({\mathrm{H}\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}^{-}{}_{4})}=5.6×{10}^{-2}×1.5×{10}^{-4}} $ ,化简得 $ {\rm {c}^{2}({\mathrm{H}}^{+})×\dfrac{c({\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-})}{c({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})}=8.4×{10}^{-6}} $ ,当 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=3.5} $ 时, $ {\rm \dfrac{c({\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-})}{c({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})}=\dfrac{8.4×{10}^{-6}}{{c}^{2}({\mathrm{H}}^{+})}=\dfrac{8.4×{10}^{-6}}{{\left({10}^{-3.5}\right) ^ {2}}}=84} $ 。 |