Question

已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：
（1）則95℃時，水的電離平衡曲線應(yīng)為

 

（填“A”或“B”），請說明理由

 

．
（2）25℃時，將①H⁺、②Cl^-、③Al³⁺、④K⁺、⑤S^2-、
⑥OH^-、⑦NO₃^-、⑧NH₄⁺分別加入H₂O中，基本上不影響水的電離平衡的是

 

．（填入相應(yīng)序號）
（3）95℃時，若100體積pH₁=a的某強酸溶液與1體積pH₂=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH₁與強堿的pH₂之間應(yīng)滿足的關(guān)系是

 

．
（4）曲線B對應(yīng)溫度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH=5．請分析其原因：

 

．

Answer 1

考點：水的電離,鹽類水解的應(yīng)用,酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）水的電離過程是吸熱過程，升溫促進水的電離，氫離子濃度和氫氧根離子濃度增大，離子積常數(shù)增大，結(jié)合圖象分析；
（2）酸堿抑制水的電離，水解的鹽促進水的電離，強堿陽離子或強酸陰離子不允許水的電離平衡；
（3）酸、堿都是強電解質(zhì)，溶液呈中性說明氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，結(jié)合水的離子積常數(shù)確定強酸的pH₁與強堿的pH₂之間應(yīng)滿足的關(guān)系；
（4）曲線B對應(yīng)95℃，pH=2的某酸HA中氫離子濃度與pH=10的NaOH溶液中氫氧根離子濃度相等，HA若為強酸，完全反應(yīng)后pH=6，實際上pH=5，說明酸過量，則該酸為弱酸．

解答： 解：（1）水的電離是吸熱過程，升高溫度，使水的電離程度增大，當溫度升高時，促進水的電離，水的離子積增大，水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性，則95℃時，水的電離平衡曲線應(yīng)B；
故答案為：B；水的電離是吸熱過程，溫度高時，電離程度大，c（H⁺）、c（OH^-）大；
（2）25℃時，將①H⁺、②Cl^-、③Al³⁺、④K⁺、⑤S^2-、⑥OH^-、⑦NO₃^-、⑧NH₄⁺分別加入H₂O中，①抑制水的電離，②氯離子不允許水的電離平衡，③Al³⁺水解顯酸性，促進水的電離，④K⁺對水的電離無影響，⑤S^2-、水解顯堿性，對水的電離起到促進，⑥堿抑制水的電離，⑦NO₃^-離子對水的電離無影響，⑧NH₄⁺離子水解溶液呈酸性，促進水的電離，所以基本上不影響水的電離平衡的是②④⑦；
故答案為：②④⑦；
（3）若100體積pH₁=a的某強酸溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度=10^-a mol/L，1體積pH₂=b的某強堿溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度=10 ^b-12 mol/L，混合后溶液呈中性，則氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，所以100×10^-a mol/L=1×10 ^b-12 mol/L，所以a+b=14（或pH₁+pH₂═14）
故答案為：a+b=14（或pH₁+pH₂═14）；
（4）曲線B對應(yīng)95℃，pH=2的某酸HA中氫離子濃度與pH=10的NaOH溶液中氫氧根離子濃度相等，HA若為強酸，完全反應(yīng)后pH=6，實際上pH=5，說明酸過量，則該酸為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H⁺，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度而使溶液呈酸性；
故答案為：曲線B對應(yīng)95℃，此時水的離子積為10^-12，HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H⁺，使溶液pH=5；

點評：本題考查水的電離和酸、堿混合的pH計算問題，難度較大，注意溫度不同而使水的離子積常數(shù)不同是解本題的關(guān)鍵，注意無論溫度多高，純水中始終氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，呈中性，為易錯點．