Question

15．如圖1所示，常溫下將30mL0.1mol•L^-1Ba（OH）₂溶液置于燒杯中，然后邊攪拌邊慢慢加入0.1mol/L第三周期某元素的含氧酸共25mL，同時記錄電流計中電流強度I的變化情況，得到如圖2所示的電流強度與加入酸的體積的關系圖象．（lg2=0.3）

①此酸的化學式是H₃PO₄，請以化學方程式說明M₅點時溶液導電性變差的原因：M₅點時，3Ba（OH）₂+2H₃PO₄=Ba₃（PO₄）₂↓+6H₂O，自由移動的離子幾乎可忽略，導致溶液導電性變得很差
②處于M₁點時，溶液的pH為13.3
③處于M₃點時，溶液中導電的陽離子主要是Ba²⁺
④若反應生成的難溶物Ksp=$\frac{4}{9}$a，則M₅時溶液中殘留的c（Ba²⁺）$\root{5}{a}$．

Answer 1

分析 ①酸堿反應實質為H⁺+OH^-=H₂O，根據(jù)n（酸）×酸元數(shù)=n（堿）×2確定酸的元數(shù)，二者恰好反應時溶液導電性為0，該反應生成水的同時還生成難溶性物質，該酸為第三周期某元素的含氧酸，據(jù)此判斷酸名稱；
②處于M₁點時，溶液中c（OH^-）=0.1mol/L×2=0.2mol/L，溶液中c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$，pH=-lgc（H⁺）；
③處于M₃點時，溶液中溶質為氫氧化鋇；
④若反應生成的難溶物Ksp=$\frac{4}{9}$a，則M₅時溶液中殘留的c（Ba²⁺）=$\root{5}{{K}_{sp}}$．

解答 解：①酸堿反應實質為H⁺+OH^-=H₂O，n（酸）×酸元數(shù)=n（堿）×2確定酸的元數(shù)，則酸的元數(shù)=$\frac{0.1mol/L×0.03L×2}{0.1mol/L×0.02L}$=3，所以該酸是三元酸，該酸為第三周期某元素的含氧酸，則為H₃PO₄；
二者恰好反應時溶液導電性為0，該反應生成水的同時還生成難溶性物質，溶液中離子濃度最小，溶液導電性最小，
故答案為：H₃PO₄；M₅點時，3Ba（OH）₂+2H₃PO₄=Ba₃（PO₄）₂↓+6H₂O，自由移動的離子幾乎可忽略，導致溶液導電性變得很差；
②處于M₁點時，溶液中c（OH^-）=0.1mol/L×2=0.2mol/L，溶液中c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.2}$=5×10^-14mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg5×10^-14=13.3，
故答案為：13.3；
③處于M₃點時，溶液中溶質為氫氧化鋇，則溶液中陽離子是Ba²⁺，故答案為：Ba²⁺；
④若反應生成的難溶物Ksp=$\frac{4}{9}$a，則M₅時溶液中殘留的c（Ba²⁺）=$\root{5}{{K}_{sp}}$=$\root{5}{a}$，故答案為：$\root{5}{a}$．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷，為高頻考點，正確判斷酸及其性質是解本題關鍵，電解質溶液導電性與離子濃度成正比，題目難度不大．