Question

8．下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10-14	α	1×10-12

试回答下列问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则α＞1×10^-14（填“＞”“＜”或“=”），作出此判断的理由是
升高温度，水的电离程度增大，离子积增大．
（2）已知25℃时饱和NaHCO₃溶液的PH＞7，则此温度下饱和NaHCO₃溶液中各离子浓度关系正确的是AC
A．c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（OH^-）
C．c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
D．c（OH^-）=c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（H⁺）
（3）t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液V₁ L与pH=1的稀硫酸V₂ L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V₁：V₂=9：11．此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）根据水的电离过程是吸热反应，温度升高，水的电离程度增大分析；
（2）A、溶液中碳酸氢根离子水解溶液显碱性；
B、依据溶液中存在的电荷守恒分析；
C、依据溶液中物料守恒分析；
D、依据溶液中存在的电荷守恒和物料守恒计算分析；
（3）根据氢氧化钠溶液与硫酸溶液混合后溶液显示酸性计算出二者的体积；根据反应后溶液的组成分析各种离子的浓度大小．

解答 解：（1）水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大，
故答案为：＞；升高温度，水的电离程度增大，离子积增大；
（2）A、溶液中碳酸氢根离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小，c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故A正确；
B、依据溶液中存在的电荷守恒分析，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故B错误；
C、依据溶液中物料守恒分析，n（Na）=n（C），c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），故C正确；
D、依据溶液中存在的电荷守恒和物料守恒计算分析，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），得到c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H₂CO₃）+c（H⁺），故D错误；
故答案为：AC．
（3）t₂℃下，水的离子积为1×10^-12，pH=11的苛性钠溶液，设体积为V₁，溶液中氢氧根离子浓度为：0.1mol/L；pH=1的硫酸溶液，设体积为V₂，氢离子浓度为：0.1mol/L，所得混合溶液的pH=2，说明稀硫酸过量，所以有$\frac{0.1mol/L{V}_{1}-0.1mol/L{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=0.01，解得V₁：V₂=9：11；
硫酸过量溶液显酸性，则溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是：c （Na⁺）＞c （SO₄^2-）＞c （H⁺）＞c （OH^-），
故答案为：9：11；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查了水的电离、溶液中离子浓度大小比较以及pH计算，题目难度中等，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题；试题注重基础，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力；该题的关键是明确溶液中几个重要守恒关系，即电荷守恒、物料守恒和质子守恒．