二、填空題
13.(2015·西安八校聯(lián)考)現(xiàn)有在室溫的條件下,pH均為a的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列問題:
(1)兩溶液中c(H+)·c(OH-)=________。
(2)各取5 mL上述溶液,分別加水稀釋至50 mL,pH較大的是________溶液。
(3)各取5 mL上述溶液,分別加熱到90 ℃,pH較小的是________溶液。
(4)兩溶液中由水電離出的c(H+)分別為:H2SO4溶液:___________________ ___________;NH4Cl溶液:________。
(5)取5 mL NH4Cl溶液,加水稀釋至50 mL,c(H+)________10-(a+1) mol·L-1(填“>”、“<”或“=”),________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
解析:本題考查水的電離、鹽類的水解,意在考查考生對水的電離平衡和鹽類的水解平衡理論的理解和應(yīng)用能力。(1)室溫下,任何水溶液中c(H+)·c(OH-)=KW=1×10-14。(2)稀釋10倍后,硫酸溶液中c(H+)為原來的,而NH4Cl溶液中NH水解程度增大,c(H+)大于原來的,因此NH4Cl溶液中c(H+)比硫酸溶液中c(H+)大,故硫酸溶液的pH較大。(3)加熱時,NH4Cl溶液中NH水解程度增大,c(H+)較大,因此pH較小。(4)硫酸溶液中水的電離受到抑制,由水電離出的c(H+)=1×10a-14 mol/L,NH4Cl溶液中水的電離得到促進,由水電離出的c(H+)=1×10-a mol/L。(5)NH4Cl溶液稀釋10倍后,NH水解程度增大,稀釋后溶液中c(H+)大于原溶液中c(H+)的。由Kh(NH3·H2O)=c(H+)大于原溶液中c(H+)的。由Kb(NH3·H2O)=得,==,稀釋時,NH水解程度增大n(NH3·H2O)增大,但c(NH3·H2O)減小,而Kb(NH3·H2O)、KW不變,因此減小。
答案:(1)1×10-14
(2)H2SO4
(3)NH4Cl
(4)1×10a-14 mol·L-1 1×10-a mol·L-1
(5)> 減小
14.(2015·武昌元月調(diào)研)水是極弱的電解質(zhì),改變溫度或加入某些電解質(zhì)會影響水的電離。請回答下列問題:
(1)純水在100 ℃時,pH=6,該溫度下0.1 mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。
(2)25 ℃時,向水中加入少量碳酸鈉固體,得到pH為11的溶液,其水解的離子方程式為___________________________,由水電離出的c(OH-)=________mol·L-1。
(3)體積均為100 mL、pH均為2的鹽酸與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX是________(填“強酸”或“弱酸”),理由是____________。
(4)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強弱的物理量。已知:
化學(xué)式 電離常數(shù)(25 ℃) HCN K=4.9×10-10 CH3COOH K=1.8×10-5 H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
、25 ℃時,等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,溶液的pH由大到小的順序為______________________________(填化學(xué)式)。
②25 ℃時,0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸電離出的c(H+)約是由水電離出的c(H+)的________倍。
解析:本題考查了電離平衡的有關(guān)知識,意在考查考生分析問題的能力以及解答綜合試題的能力。(1)根據(jù)題意可知,c(OH-)=0.1 mol·L-1,該溫度下,KW=c(H+)·c(OH-)=10-12,則c(H+)=10-11 mol·L-1,pH=11。(2)碳酸根離子水解的離子方程式為CO+H2O??HCO+OH-,pH=11說明c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,溶液中的OH-全部是由水電離產(chǎn)生的。(4)①酸的酸性越弱,其對應(yīng)的鹽的水解程度越大,堿性越強,pH越大,由表知酸性:CH3COOH>HCN>HCO,則pH:Na2CO3>NaCN>CH3COONa。②由醋酸的電離平衡常數(shù)的定義得Ka(CH3COOH)===1.8×10-5,c(CH3COOH)≈0.5 mol·L-1,則c(H+)≈3×110-3 mol·L-1,由水電離出的氫離子濃度約為 mol·L-1,故由醋酸電離出的c(H+)約是由水電離出的c(H+)的=9×108倍。
答案:(1)11
(2)CO+H2O??HCO+OH- 10-3
(3)弱酸 稀釋相同倍數(shù),一元酸HX的pH變化量比HCl的小,說明HX存在電離平衡,故HX為弱酸
(4)①Na2CO3>NaCN> CH3COONa、9×108