Question

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，淡黃色的pH試紙常用于測(cè)定溶液的酸堿性．在25℃，若溶液的pH=7，試紙不變色；若pH＜7，試紙變紅色；若pH＞7，試紙變藍(lán)色．而要精確測(cè)定溶液的pH，需用pH計(jì)．pH計(jì)主要通過(guò)測(cè)定溶液中H⁺濃度來(lái)測(cè)定溶液的pH．
（1）已知水中存在如下平衡H₂O?H⁺+OH^-△H＞0．現(xiàn)欲使平衡向右移動(dòng)，且所得溶液呈酸性，選擇的方法是

 

（填字母）．
A．向水中加入NaHSO₄溶液                     
B．向水中加入Cu（NO₃）₂溶液
C．加熱水至100℃[其中c（H⁺）=1×10^-6 mol?L^-1]
D．在水中加入（NH₄）₂SO₄溶液
（2）現(xiàn)欲測(cè)定100℃沸水的pH及酸堿性，若用pH試紙測(cè)定，則試紙顯

 

色，若用pH計(jì)測(cè)定，則pH

 

7 （填“＞”“＜”或“=”），溶液呈

 

性（填“酸”“堿”或“中”）．
（3）某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM_2.5（直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物），其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等．因此，對(duì)PM_2.5、SO₂、NO_x等進(jìn)行研究具有重要意義．若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度 (mol?L-1)	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM_2.5的酸堿性為

 

，試樣的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：水的電離,常見(jiàn)的生活環(huán)境的污染及治理

專題：

分析：（1）使水的電離平衡向右移動(dòng)的方法有：升高溫度、加入含有弱根離子的鹽等，如果溶液呈酸性，說(shuō)明加入的物質(zhì)和氫氧根離子反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度小于氫離子濃度而使溶液呈酸性；
（2）100℃沸水顯示中性，根據(jù)中性環(huán)境下pH試紙的顏色來(lái)確定即可；在25℃時(shí)，水的pH=7，溫度升高，則pH增大，水在任何溫度下均為中性；
（3）觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH₄⁺水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性．

解答： 解：（1）A．向水中加入NaHSO₄，NaHSO₄電離出氫離子，抑制水電離，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中C（H⁺）＞C（OH^-），溶液呈酸性，故錯(cuò)誤；
B．向水中加入Cu（NO₃）₂，Cu（NO₃）₂是強(qiáng)酸弱堿鹽能水解，銅離子和氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化銅，從而促進(jìn)水電離，導(dǎo)致溶液中C（OH^-）＜C（H⁺），溶液呈酸性，故正確；
C．水的電離是吸熱反應(yīng)，加熱至100℃，促進(jìn)水電離，溶液C（OH^-）=C（H⁺），溶液呈中性，故錯(cuò)誤；
D．向水中加入（NH₄）₂SO₄，（NH₄）₂SO₄是強(qiáng)酸弱堿鹽能水解，銨根離子與氫氧根離子結(jié)合生成一水合氨，從而促進(jìn)水電離，導(dǎo)致溶液中C（OH^-）＜C（H⁺），溶液呈酸性，故正確；
故選BD；
（2）溫度升高會(huì)促進(jìn)水的電離，所以水的pH會(huì)減小，所以100℃沸水仍然是中性的，但此時(shí)的pH值小于7，pH試紙測(cè)定溶液的酸堿性時(shí)，試紙為紅色，水在任何溫度下均為中性的，故答案為：紅；＜；中；
（3）觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH₄⁺水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性．試樣的pH值根據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算H+離子濃度為10^-4，PH值為4，故答案為：酸性；4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了水的電離平衡和溶液酸堿性的關(guān)系，題目難度不大，注意從題干中提取pH試紙的使用的有效信息．