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20.已知水在不同溫度下的電離平衡曲線如圖所示.(注:以下溶液混合時均不考慮體積的變化)
(1)在曲線B 所對應的溫度>25℃(填“>”、“<”或“=”),該溫度下0.05mol•L-1Ba(OH)2 溶液的pH=11.
(2)25℃時,將pH=9 的NaOH 溶液與pH=4 的HCl 溶液混合,若所得混合
溶液的pH=7,則NaOH 溶液與HCl 溶液的體積之比為10:1.
(3)25℃時,若1L a mol•L-1 的某一元強酸溶液與1L b mol•L-1 的某一元
強堿溶液混合后溶液的pH=1,則a 與b 之間應滿足的關系是a=b+0.2.
(4)25℃時,pH=2 的HCl 溶液和pH=11 的NH3•H2O 溶液中,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1<α2(填“>”、“<”或“=”,下同);若二者恰好中和,則所得溶液的pH<7,其原因是NH4++H2O?NH3•H2O+OH-(用離子方程式表示).

分析 (1)圖象中B點氫離子濃度和氫氧根離子濃度為10-6mol/L,溫度一定存在離子積常數Kw=10-12,據此計算0.05mol•L-1Ba(OH)2 溶液的pH,A點為常溫Kw=10-14
(2)根據溶液的pH計算出溶液中氫離子、氫氧根離子濃度,再列式計算出氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的體積;
(3)25℃時,若1L a mol•L-1 的某一元強酸溶液與1L b mol•L-1 的某一元強堿溶液混合后溶液的pH=1,計算過量氫離子濃度為0.1mol/L,據此列式計算;
(4)酸堿抑制水的電離,氫離子或氫氧根離子濃度越大抑制程度越大,若二者恰好中和,則所得溶液為氯化銨溶液,銨根離子水解顯酸性;

解答 解:(1)圖象中B點氫離子濃度和氫氧根離子濃度為10-6mol/L,溫度一定存在離子積常數Kw=10-12,A點為常溫Kw=10-14,水電離過程為吸熱過程,加熱促進電離,離子積常數增大,所以在曲線B 所對應的溫度>25°C,B點Kw=10-12,0.05mol•L-1Ba(OH)2 溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,則溶液中氫離子濃度c(H+)=$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$=10-11mol/L,溶液的pH=11,
故答案為:>;11;
(2)25℃時所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)•10-5 mol•L-1=V(H2SO4)•10-4 mol•L-1,得V(NaOH):V(H2SO4)=10:1,故答案為:10:1;
(3)25℃時,若1L a mol•L-1 的某一元強酸溶液與1L b mol•L-1 的某一元強堿溶液混合后溶液的pH=1,則c(H+)=$\frac{1L×amol.L-1L×bmol/L}{2L}$=0.1mol/L,
得到a=b+0.2,
故答案為:a=b+0.2;
(4)25℃時,pH=2 的HCl 溶液中氫離子濃度10-2mol/L,pH=11 的NH3•H2O 溶液中氫氧根離子濃度10-3mol/L,氫氧根離子濃度小于鹽酸溶液中氫離子濃度,抑制水的電離程度小,若水的電離程度分別用α1、α2表示則α1<α2,若二者恰好中和,所得溶液為氯化銨溶液,銨根離子水解顯酸性,則所得溶液的pH<7,其原因用離子方程式表示為:NH4++H2O?NH3•H2O+OH-
故答案為:<;NH4++H2O?NH3•H2O+OH-

點評 本題考查了弱電解質電離平衡影響因素、酸堿反應后溶液酸堿性判斷和溶液PH計算,鹽類水解等,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
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