Question

（1）今有a．鹽酸  b．硫酸  c．醋酸三種酸：
①在同體積，同pH的三種酸中，分別加入足量的碳酸鈉粉末，在相同條件下產生CO₂的體積由大到小的順序是

 

．（用字母序號回答，下同）
②將同體積，同pH的三種酸分別稀釋相同的倍數，所得溶液的pH由大到小的順序是

 

．
③在同體積，同物質的量濃度的三種酸中，分別加入等質量的鋅粉，開始時產生氫氣的速率由快到慢的順序是

 

．
（2）常溫下，等物質的量的濃度的①氨水；②NH₄HSO₄；③NH₄Cl；④（NH₄）₂CO₃；⑤（NH₄）₂SO₄溶液中，c（NH

+ 4

）由大到小的順序為

 

＞

 

＞

 

＞

 

＞

 

 （填序號 ）
（3）某溫度下，純水離子積為9.0×10^-14．
①pH=7的溶液呈

 

（填“酸性”、“中性”或“堿性”）．
②該溫度下0.01mol?L^-1的鹽酸溶液的pH=

 

．
③若測得某溶液中，水電離出來的c（OH^-）=1.0×10^-13，且溶液為強堿溶液，則該溶液的pH=

 

．中和100mL該溶液需消耗H⁺的物質的量為

 

mol．

Answer 1

考點：弱電解質在水溶液中的電離平衡,pH的簡單計算,鹽類水解的應用

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）①同體積，同pH的三種酸中，鹽酸和硫酸中氫離子的物質的量相等，醋酸溶液中醋酸的物質的量大于鹽酸，酸中氫離子的物質的量與生成二氧化碳的體積成正比；
②醋酸是弱電解質，在水溶液里只有部分電離，加水稀釋促進醋酸電離，氯化氫、硫酸都是強電解質，在水溶液里完全電離，結合強弱電解質特點分析解答；
③氫離子濃度越大，與鋅反應的速率越快；
（2）物質的量相等的這幾種溶液中，NH₃?H₂O溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），銨根離子水解程度較小，所以要比較銨根離子濃度大小，先比較鹽中銨根離子的系數，系數越大，溶液中銨根離子濃度越大，相同系數的銨鹽溶液，再根據溶液中其它離子是促進銨根離子水解還是抑制銨根離子水解判斷即可；
（3）①某溫度下，純水離子積為9.0×10^-14，純水中c（OH^-）=c（H⁺）=

9.0×10-14

=3×10^-7 mol/L，溶液的pH=7-lg3，根據溶液的pH與中性溶液的pH比較判斷溶液的酸堿性；
②根據pH=-lgC（H+）計算；
③無論酸還是堿溶液，水電離出來的c（OH^-）=c（H⁺）=1.0×10^-13，且溶液為強堿溶液，則溶液中氫離子全部來自于水電離，根據c（H⁺）計算溶液的pH，酸堿中和反應中，參加反應時氫離子的物質的量等于氫氧根離子的物質的量，據此計算．

解答： 解：（1）醋酸和鹽酸都是一元酸，醋酸是弱酸，鹽酸是強酸，硫酸是二元強酸，所以醋酸中存在電離平衡，氯化氫和硫酸完全電離，
①同體積，同pH的三種酸中，鹽酸和硫酸中氫離子的物質的量相等，醋酸溶液中醋酸的物質的量大于鹽酸，分別加入足量的碳酸鈉粉末，氫離子的物質的量越大，生成的二氧化碳體積越大，硫酸和鹽酸中生成的二氧化碳體積相同，醋酸中生成的二氧化碳體積最大，所以在相同條件下產生CO₂的體積由大到小的順序是c＞a=b，
故答案為：c＞a=b；
②醋酸是弱電解質，在水溶液里只有部分電離，加水稀釋促進醋酸電離，氯化氫、硫酸都是強電解質，在水溶液里完全電離；pH相同的硫酸、鹽酸、醋酸，醋酸的濃度大于鹽酸、硫酸，加水稀釋后醋酸還能電離出氫離子，稀釋相同的倍數后，醋酸的pH最小，鹽酸、硫酸的pH相同，則所得溶液的pH由大到小的順序是：b＞a=c；
故答案為：b＞a=c；
③在同體積，同物質的量濃度的三種酸中，醋酸部分電離，其氫離子濃度小于酸的濃度，鹽酸中氫離子濃度等于酸的濃度，硫酸中氫離子濃度等于酸的濃度的2倍，所以硫酸中氫離子濃度最大，醋酸中氫離子濃度最小，氫離子濃度越大，與鋅反應的速率越快，所以開始時產生氫氣的速率由快到慢的順序是：b＞a＞c；
故答案為：b＞a＞c；
（2）NH₃?H₂O溶液中c（NH₄⁺）小于銨鹽的c（NH₄⁺），所以一水合氨溶液中銨根離子濃度最小；
②③中銨根離子系數都是1，硫酸氫根離子電離出來的氫離子能抑制銨根離子水解，則硫酸氫銨中銨根離子濃度比氯化銨中銨根離子濃度大；
④⑤中銨根離子系數都是2，其溶液中銨根離子濃度大于其余溶液中銨根離子濃度，碳酸根離子促進銨根離子水解，則（NH₄）₂SO₄溶液中銨根離子濃度大于（NH₄）₂CO₃溶液中銨根離子濃度；
所以銨根離子濃度：⑤＞④＞②＞③＞①，
故答案為：⑤、④、②、③、①；
（3）①某溫度下，純水離子積為9.0×10^-14，純水中c（OH^-）=c（H⁺）=

9.0×10-14

=3×10^-7 mol/L，溶液的pH=7-l_g3，pH=7＞7-l_g3，則該溶液呈堿性，
故答案為：堿性；
②pH=-lgC（H+）=-l_g0.01=2，故答案為：2；
③無論酸還是堿溶液，水電離出來的c（OH^-）=c（H⁺）=1.0×10^-13，且該溶液為強堿溶液，則溶液中氫離子全部來自于水電離，所以溶液的pH=-lgC（H+）=-lg10-13=13，則溶液中c（OH^-）=

9×10-14

10-13

=0.9mol/L，
酸堿中和反應中，參加反應時n（OH^-）=n（H⁺）=0.9mol/l×0.1L=0.09mol，
故答案為：13，0.09．

點評：本題考查了弱電解質的電離以及化學反應速率的影響因素、鹽的水解原理的應用、pH的簡單計算等，側重于學生的分析能力的考查，注意把握弱電解質的電離特點，題目難度中等．