Question

10．按要求填空：
（1）常温下将0.1mol CO₂气体通入1L 0.2mol•L^-1NaOH溶液中，测得混合溶液的pH=12，则混合溶液pH=12的原因是（用离子方程式表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，混合溶液中由水电离出的c（H⁺）＞0.2mol•L^-1NaOH溶液中由水电离出的c（H⁺）．（填“＞”或“＜”或“=”）
（2）常温下若将0.2mol•L^-1MOH溶液与0.1mol•L^-1HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度＜MCl的水解程度．（填“＞”或“＜”或“=”）
（3）常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH≠7，则HR的电离方程式为HR?H⁺+R^-．
（4）常温下将0.1mol/L的HCN溶液与0.1mol/L的NaCN溶液等体积混合，已知溶液中c（Na⁺）＞c（CN^-），则该混合溶液中的pH＞7（填“＞”或“＜”或“=”），c（HCN）+c（CN^-）=0.1mol/L．
（5）常温下，0.1mol/L的某一元酸HA在水中的电离度为0.1%（电离度是指溶液中已电离的溶质分子数占原有溶质分子总数的百分率），则该溶液的pH=4，HA的电离平衡常数K=1×10^-7．
（6）水的电离平衡如图所示．若A点表示25℃时水的电离平衡状态，当升高温度至100℃时水的电离平衡状态为B点，则此时水的离子积为1×10^-12；将100℃时pH=8的Ba（OH）₂溶液与pH=5的盐酸混合，并保持100℃的恒温，欲使混合溶液的pH=7，则Ba（OH）₂溶液与盐酸的体积比为2：9．

Answer 1

分析 （1）0.1mol CO₂气体通入1L 0.2mol•L^-1NaOH溶液中恰好反应生成碳酸钠，碳酸钠水解显碱性；能水解的盐促进水的电离，酸碱抑制水的电离；
（2）溶液混合得到等浓度的MOH、MCl混合溶液，混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度小于MCl的水解程度；
（3）pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液，两种溶液中c（H⁺）=c（OH^-），如HR为强酸，则反应后呈中性，如为弱酸，则反应后呈酸性；
（4）混合溶液中c（HCN）＞c（CN^-）说明HCN的电离程度小于CN^-的水解程度，溶液呈碱性，溶液中存在物料守恒和电荷守恒，据此分析解答；
（5）室温时，0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.1%，溶液中C（H⁺）=0.1mol/L×0.1%=10^-4mol/L，电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）．c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，升高温度促进HA电离；
（6）K_w=C（H⁺）．C（OH^-），图象分析可知c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6mol/L，
先根据水的离子积常数计算氢氧化钡溶液中C（OH^-）、混合溶液中C（OH^-），再根据$\frac{c（O{H}^{-}）•V（Ba（OH）_{2}）-c（H+）•V（HCl）}{V（Ba（OH）_{2}）+V（HCl）}$计算氢氧化钡和盐酸的体积之比．

解答 解：（1）0.1mol CO₂气体通入1L 0.2mol•L^-1NaOH溶液中恰好反应生成碳酸钠，碳酸钠水解显碱性，其水解方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；CO₃^2-能水解，促进水的电离，NaOH抑制水的电离，所以合溶液中由水电离出的c（H⁺）＞0.2mol•L^-1NaOH溶液中由水电离出的c（H⁺）；
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；＞；
（2）常温下若将0.2mol•L^-1MOH溶液与0.1mol•L^-1HCl溶液等体积混合，溶液混合得到等浓度的MOH、MCl混合溶液，混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度小于MCl的水解程度，
故答案为：＜；
（3）pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液，两种溶液中c（H⁺）=c（OH^-），如HR为强酸，则反应后呈中性，如为弱酸，则反应后呈酸性，已知混合溶液的pH≠7，则混合时HR过量，所以HR为弱酸，其电离方程式为HR?H⁺+R^-，
故答案为：HR?H⁺+R^-；
（4）混合溶液中c（HCN）＞c（CN^-）说明HCN的电离程度小于CN^-的水解程度，溶液呈碱性，则pH＞7，
溶液中存在物料守恒，根据物料守恒得c（HCN）+c（CN^-）=0.1mol/L，
故答案为：＞；0.1；
（5）室温时，0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.1%，溶液中C（H⁺）=0.1mol/L×0.1%=10^-4mol/L，则该溶液的pH=4；
该温度时，电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）．c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{1{0}^{-4}×1{0}^{-4}}{0.1}$=1×10^-7；
故答案为：4；1×10^-7；
（6）25℃时纯水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-14 ，当温度升高到100℃，纯水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-12 ；
将pH=8的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-4 mol/L，pH=5的稀盐酸中c（H⁺）=10^-5 mol/L，设氢氧化钡的体积为x，盐酸的体积为y，混合溶液的pH=7，溶液呈碱性，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$=10^-5 mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-4}•x-1{0}^{-5}•y}{x+y}$=10^-5 mol/L，x：y=2：9，
故答案为：1×10^-12；2：9．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、离子积常数的有关计算，题目难度中等，根据电离平衡常数公式、pH公式、弱电解质电离影响因素等知识点解答即可．