Question

6．Ⅰ：（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，此温度下，将pH=a的NaOH溶液Va  L与pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略体积变化），若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va：Vb=10：1．
（2）25℃时，pH=a的20mL的H₂SO₄溶液与c（H⁺）=10^-b的200mL的NaOH溶液混合后（忽略体积变化），溶液呈中性，则a和b满足的关系a+b=15．
Ⅱ：常温下，取0.2mol•L^-1 HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，试回答以下问题：
（1）混合溶液中由水电离出的c （H⁺）＞0.2mol•L^-1HCl溶液中由水电离出的c （H⁺）  （填“＞、＜或=”）．
（2）求出混合物中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：
c （Cl^-）-c （M⁺）=9.9×10^-7mol•L^-1，c （H⁺）-c （MOH）=1.0×10^-8mol•L^-1．
（3）若常温下取0.2mol•L^-1 MOH溶液与0.1mol•L^-1 HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，说明MOH的电离程度＜（填“＞、＜或=”）MCl的水解程度．溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）c（H⁺）×c（OH^-）=Kw，混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等，据此计算；
Ⅱ、（1）室温下取0.2mol•L^-1HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，说明得到的盐是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，含有弱根离子的盐促进水电离；
（2）根据物料守恒和电荷守恒计算离子浓度大小；
（3）室温下如果取0.2mol•L^-1 MOH溶液与0.1mol•L^-1 HCl溶液等体积混合，溶液中的溶质是MCl和MOH，测得混合溶液的pH＜7，说明碱的电离程度小于盐的水解程度，根据电荷守恒判断离子浓度大小．

解答 解：Ⅰ、（1）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等，pH=a的NaOH溶液中氢氧根离子浓度=10 ^a-15 mol/L，pH=b的H₂SO₄溶液氢离子浓度=10^-b mol/L，10 ^a-15 mol/L×V_aL=10^-b mol/L×V_bL且a=12，b=2，Z则V_a：V_b=10：1，
故答案为：10：1；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等，所以10^-a×0.02L=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-b}}$×0.2L，1-a=b-14，解得a+b=15，故答案为：a+b=15；
Ⅱ、（1）等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐，得到的盐溶液呈酸性，说明该盐是强酸弱碱盐，含有弱根离子的盐促进水电离，酸抑制水电离，所以混合溶液中水电离出的c（H⁺）＞0.2 mol•L^-1 HCl溶液中水电离出的c（H⁺），
故答案为：＞；
（2）根据电荷守恒得c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-10^-8 mol/L=9.9×10^-7mol•L^-1，根据质子守恒得 c（H⁺）-c（MOH）=c（OH^-）=1.0×10^-8mol•L^-1，
故答案为：9.9×10^-7；1.0×10^-8；
（3）室温下如果取0.2mol•L^-1 MOH溶液与0.1mol•L^-1 HCl溶液等体积混合，溶液中的溶质是MCl和MOH，测得混合溶液的pH＜7，说明碱的电离程度小于盐的水解程度，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），结合电荷守恒知c（Cl^-）＞c（M⁺），盐中阴阳离子浓度大于氢离子和氢氧根离子浓度，所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：＜；c（Cl^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查酸碱混合的定性判断和计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，根据电荷守恒和质子守恒分析弱电解质的电离及盐类水解，题目难度中等．