Question

15．（1）1mol/L的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L，分别加入足量的铁．开始反应时产生氢气的速率③＞①＞②，最终收集到的氢气的物质的量③＞①=②；若氢离子浓度相同的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L，分别加入足量的铁，开始反应时产生氢气的速率①=②=③，最终收集到的氢气的物质的量②＞①=③．（填序号）
（2）如果在稀氨水中进行下列操作，则下列指定微粒浓度如何变化？试用“增大”“减小”“不变”填写．
①通适量HCl气体时，c（NH₃）增大，c（H⁺）增大．
②加入少量NaOH固体时，c（NH${\;}_{4}^{+}$）减小，c（OH^-）增大．
（3）某温度下纯水中c（H⁺）=2×10^-7 mol/L，则c（OH^-）=2×10^-7mol/L，若温度不变，滴入稀盐酸使c（H⁺）=5×10^-6 mol/L，则此时溶液中的c（OH^-）=8×10^-9mol/L．
（4）用物质的量浓度为0.04mol/L的氢氧化钠溶液去中和H⁺浓度为10^-3mol/L的某一元弱酸溶液20mL，消耗氢氧化钠溶液12.5mL，则此一元弱酸物质的量浓度为0.025mol/L；电离度为4%．

Answer 1

分析 （1）相同体积物质的量浓度相同的盐酸和醋酸最终电离出来的氢离子的物质的量相同，硫酸是二元酸，所含氢离子物质的量是盐酸和醋酸的二倍，醋酸是弱酸，氢离子浓度小；
相同体积相同氢离子浓度的三种酸中，醋酸是弱酸，存在电离平衡；
（2）①通入适量HCl，氢离子和氢氧根离子反应生成水促进NH₃•H₂O电离；
②加入少量NaOH固体，c（OH^-）增大抑制NH₃•H₂O电离；
（3）根据纯水显中性来解答；在酸溶液、碱溶液、盐溶液中存在离子积常数，Kw只随温度变化；依据离子积计算离子浓度；
（4）NaOH溶液滴定H⁺浓度为10^-3mol/L的一元弱酸HA的溶液20mL，达到终点时消耗NaOH溶液12.5mL，利用c_酸V_酸=c_碱V_碱计算；H⁺浓度为10^-3mol/L的某一元弱酸中c（H⁺）=c（A^-）=c（HA）_电离=10^-3mol/L，进而计算一元弱酸的电离度．

解答 解：（1）相同体积物质的量浓度相同的盐酸和醋酸最终电离出来的氢离子的物质的量相同，硫酸是二元酸，所含氢离子物质的量是盐酸和醋酸的二倍，开始是氢离子浓度硫酸最大，反应速率快，最终生成氢气，硫酸是盐酸和醋酸的二倍，盐酸与醋酸生成氢气相同；相同体积相同氢离子浓度的三种酸中，醋酸是弱酸，存在电离平衡，盐酸与硫酸溶液中氢离子浓度和物质的量相同，生成氢气相同，醋酸是弱酸，能够电离出氢离子，最终生成氢气最多，
故答案为：③＞①＞②；③＞①=②；①=②=③；②＞①=③；
（2）①通入适量HCl，H⁺和OH^-反应生成水促进NH₃•H₂O电离，所以溶液中c（OH^-）减小、c（NH₄⁺）增大，温度不变，水的离子积常数不变，则c（H⁺）增大，故答案为：增大；增大；
②加入少量NaOH固体，c（OH^-）增大抑制NH₃•H₂O电离，则c（NH₄⁺）减小，故答案为：减小；增大；
（3）某温度下纯水中的C（H⁺）=2×10^-7mol/L，根据纯水显中性，则此时溶液中的C（OH^-）=2×10^-7mol/L；Kw只随温度变化，若温度不变，Kw不变，即Kw=C（H⁺）×C（OH^-）=4×10^-14，滴入稀盐酸，使C（H⁺）=5×10^-6mol/L，则C（OH^-）=8×10^-9mol/L，
故答案为：2×10^-7mol/L；8×10^-9mol/L；
（4）NaOH溶液滴定H⁺浓度为10^-3mol/L的一元弱酸HA的溶液20mL，达到终点时消耗NaOH溶液12.5mL，由c_酸V_酸=c_碱V_碱可知，12.5×10^-3L×0.04mol/L=c_酸×20×10^-3L，解得c_酸=0.025mol/L；
H⁺浓度为10^-3mol/L的某一元弱酸中c（H⁺）=c（A^-）=c（HA）_电离=10^-3mol/L，一元弱酸的电离度为$\frac{c（HA）_{电离}}{c（HA）}$×100%=$\frac{1{0}^{-3}}{0.025}$×100%=4%；
故答案为：0.025mol/L；4%．

点评 本题考查了强弱电解质的根本区别、影响弱电解质电离平衡移动的因素、酸碱混合的计算、中和滴定、电离度的计算等，难度不大，注意掌握酸碱混合的计算公式．