Question

4．常溫下，將鹽酸和一元堿BOH溶液等體積混合，兩種溶液的物質的量濃度和混合溶液的pH如下表所示：

實驗序號	HCl溶液濃度（mol/L）	BOH溶液溶液（mol/L）	混合后溶液pH
甲	0.10	0.10	4.7
乙	0.10	0.30	7
丙	0.10	0.50	8.2

根據實驗結果，回答下列問題：
（1）試寫出BOH在溶液中的電離方程式：BOH?B⁺+OH^-
（2）甲組混合溶液中離子濃度由大到小的順序為：c（Cl^-）＞c（B⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
（3）乙組混合溶液中B^-離子濃度c（B^-）=0.05 mol/L
（4）丙組混合溶液中c（BOH）、c（B^-）、c（Cl^-）濃度大小關系為c（BOH）＞c（B⁺）＞c（Cl^-）
（5）根據乙組實驗，列式并計算BOH在常溫下的電離平衡常數K_b=5×10^-8．

Answer 1

分析 （1）等物質的量的一元酸、堿混合時溶液呈酸性，則堿是弱堿，在溶液中部分電離；
（2）強酸弱堿鹽的溶液顯酸性，弱堿陽離子水解濃度減小；
（3）根據電荷守恒計算；
（4）丙組混合溶液顯堿性，c（BOH）+c（B^-）=0.25mol/L，c（Cl^-）=0.05mol/L，結合電荷守恒分析；
（5）乙組實驗中c（OH^-）=10^-7mol/L，根據K_b=$\frac{c（{B}^{-}）•c（{OH}^{-}）}{c（BOH）}$計算．

解答 解：（1）等物質的量的一元酸、堿混合時溶液呈酸性，則堿是弱堿，在溶液中部分電離，則BOH?B⁺+OH^-，故答案為：BOH?B⁺+OH^-；
（2）強酸弱堿鹽的溶液顯酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），弱堿陽離子水解濃度減小，則c（Cl^-）＞c（B⁺），所以溶液中離子濃度大小關系為c（Cl^-）＞c（B⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：c（Cl^-）＞c（B⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）乙組混合溶液中存在電荷守恒為c（Cl^-）+c（OH^-）=c（B⁺）+c（H⁺），已知溶液顯中性，則c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Cl^-）=c（B⁺），Cl^-不水解，則c（Cl^-）=0.05mol/L；
故答案為：0.05；
（4）丙組混合溶液顯堿性，c（BOH）+c（B^-）=0.25mol/L，c（Cl^-）=0.05mol/L，電荷守恒為c（Cl^-）+c（OH^-）=c（B⁺）+c（H⁺），已知溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），所以c（B⁺）＞c（Cl^-），則c（BOH）＞c（B⁺）＞c（Cl^-）；
故答案為：c（BOH）＞c（B⁺）＞c（Cl^-）；
（5）乙組實驗中c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中存在電荷守恒為c（Cl^-）+c（OH^-）=c（B⁺）+c（H⁺），已知溶液顯中性，則c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Cl^-）=c（B⁺），Cl^-不水解，則c（Cl^-）=0.05mol/L=c（B⁺），K_b=$\frac{c（{B}^{-}）•c（{OH}^{-}）}{c（BOH）}$=$\frac{0.05×1{0}^{-7}}{0.15-0.05}$=5×10^-8；
故答案為：5×10^-8．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷、離子濃度大小比較、電離常數的計算等，根據溶液中的溶質結合物料守恒和電荷守恒分析解答，難度中等，側重于考查學生的分析能力和計算能力．