Question

3．室溫下將a mL三種一元酸分別和NaOH溶液等體積混合，實驗數據如表：

組別	c（一元酸）	c（NaOH）/mol•L-1	混合溶液的pH
甲	c（HX）=0.1mol•L-1	0.1	pH=x
乙	c（HY）=0.1mol•L-1	0.1	pH=7
丙	c（HZ）=0.1mol•L-1	0.1	pH=9

（1）上述這三種酸中一定屬于強酸的是HY，丙組實驗發生反應的離子方程式為HZ+OH^-═H₂O+Z^-，所得溶液中由水電離出的c（OH^-）=mol•L^-1．
（2）部分實驗反應過程中的pH變化曲線如圖：

①表示乙組實驗的pH變化曲線是圖1（填“圖1”或“圖2”）
②以上兩圖中表示溶液恰好完全反應的點是BE．
（3）常溫下，將pH=3的鹽酸aL分別與下列三種溶液混合，所得溶液均呈中性．
①濃度為1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水b L
②c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氨水c L
③c（OH^-）=1.0×10^-3 mol•L^-1的氫氧化鋇溶液d L．則a、b、c、d的大小關系是b＞a=d＞c．
（4）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示．則圖3中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是B（填“A”或“B”）；設鹽酸中加入的Zn質量為m₁，醋酸溶液中加入的Zn質量為m₂．則m₁ ＜m₂（填“＜”、“=”、“＞”）

Answer 1

分析 （1）由表格中的數據可知，等體積等濃度混合，HY與NaOH反應后溶液的pH=7，則HY為強酸；pH=9，說明NaZ為強堿弱酸鹽，HZ為弱酸，依據離子積常數計算得到水電離的氫氧根離子濃度；
（2）①0.1mol/L的酸溶液，圖1表示的PH=1說明為強酸，圖2起始溶液PH=3，說明為弱酸在溶液中部分電離出氫離子；
②圖象中溶液PH=7時溶液呈中性，BD點時溶液顯示中性，分析圖①，圖②可知圖1是強酸強堿反應，反應終點時溶液PH=7，圖2是弱酸和強堿反應，恰好反應生成的鹽是強堿弱酸鹽，溶液呈堿性；
（3）pH=3的鹽酸的物質的量濃度=1×10^-3 mol/L，中和相同物質的量的鹽酸，堿的濃度越大，所用的堿越少，注意弱堿溶液中氫氧根離子的物質的量濃度和堿的濃度不等；
（4）從醋酸是弱電解質的角度分析，醋酸與Zn反應同時，電離出H⁺，pH變化較緩慢．

解答 解：（1）等體積等濃度混合，只有HY與NaOH反應后溶液的pH=7，則HY為強酸，pH=9，說明NaZ為強堿弱酸鹽，HZ為弱酸，則HZ和NaOH發生反應的離子方程式為HZ+OH^-═H₂O+Z^-，所得溶液中由水電離出的c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1×10^-5mol/L，
故答案為：HY；HZ+OH^-═H₂O+Z^-；1×10^-5；
（2）①0.1mol/L的酸溶液，圖1表示的PH=1說明為強酸，圖2起始溶液PH=3，說明為弱酸在溶液中部分電離出氫離子，乙組酸堿等濃度等體積反應溶液PH=7說明溶液呈中性是強酸強堿發生的反應，圖1符合，
故答案為：圖1；
②圖象中溶液PH=7時溶液呈中性，BD點時溶液顯示中性，分析圖①，圖②可知圖1是強酸強堿反應，反應終點時溶液PH=7，圖2是弱酸和強堿反應，恰好反應生成的鹽是強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，說明BE點是表示溶液恰好完全反應的點，
故答案為：BE；
（3）pH=3的鹽酸的物質的量濃度=1×10^-3 mol/L，①中氨水的物質的量濃度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱電解質，只有部分電離，所以②中氨水的濃度大于1×10^-3 mol/L，③中氫氧根離子的濃度是1×10^-3 mol/L．
鹽酸和氫氧化鋇都是強電解質，氫離子和氫氧根離子中和時是1：1的關系，氫離子和氫氧根離子的濃度相等，所以a、d的體積相等，即a=d；
②的氨水濃度大于①的濃度，中和相同物質的量的鹽酸，氨水的濃度越大，使用的氨水的體積越小，所以c＜b．
鹽酸和氨水反應生成的氯化銨是強酸弱堿鹽，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物質的量應稍微比鹽酸的大些，當鹽酸濃度和氨水的濃度相等時，氨水的體積b應大于鹽酸的體積a，即溶液的體積a＜b．
②③中氫氧根離子的濃度相等，一水合氨是一元弱電解質，氫氧化鋇是強電解質，所以氨水的濃度大于③中氫氧根離子濃度，中和相同物質的量的氫離子時，②所用的氨水的體積小于③氫氧化鋇溶液的體積，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的關系b＞a=d＞c，
故答案為：b＞a=d＞c；
（4）由于醋酸是弱電解質，與Zn反應同時，電離出H⁺，所以pH變化較緩慢，所以B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線．由圖知鹽酸和醋酸的pH變化都是由2到4，鹽酸中氫離子濃度逐漸減小，但醋酸中存在電離平衡，氫離子和鋅反應時促進醋酸電離，補充反應的氫離子，所以醋酸是邊反應邊電離H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂．
故答案為：B；＜．

點評 本題考查酸堿混合后溶液的定性判斷，注意表格中pH的應用是解答本題的關鍵，明確酸性的強弱及鹽類水解的關系即可解答，題目難度中等．