Question

20．今有①CH₃COOH；②HCl；③H₂SO₄三种溶液，选择填空：
A．①＞②＞③B．①＜②＜③C．①=②=③D．①=③＞②
E．①＞②=③F．①＜②=③G．①=②＜③H．①=②＞③
（1）当它们pH相同时，其物质的量浓度关系是A．
（2）当它们的物质的量浓度相同时，其pH的关系是A．
（3）中和等体积、等物质的量浓度的烧碱溶液，需同物质的量浓度的三种酸溶液的体积关系为H．
（4）体积和物质的量浓度相同的①、②、③三溶液，分别与同浓度的烧碱溶液反应，要使反应后的溶液呈中性，所需烧碱溶液的体积关系为B．
（5）当它们pH相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生气体体积关系为E．
（6）当它们pH相同、体积相同时，同时加入锌，则开始时反应速率C，若产生相同体积的气体（相同状况），所需时间F．
（7）将pH相同的三种酸均稀释10倍后，pH关系为F．

Answer 1

分析 （1）pH相同溶液中氢离子浓度相同，醋酸是一元弱酸，硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸，据此判断；
（2）浓度相同，溶液pH与溶液中氢离子浓度成反比；
（3）中和等量氢氧化钠，消失同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比；
（4）溶液中溶质物质的量相同时，与碱反应后溶液呈中性，硫酸是二元酸，醋酸是弱酸分析判断；
（5）硫酸和盐酸为强酸，溶液中完全电离，醋酸为弱电解质，所以pH相等时，醋酸最终电离出氢离子最多，硫酸和盐酸中氢离子相同．
（6）反应速率与氢离子浓度成正比；酸中氢离子浓度越大，反应速率越快，反应时间越短，反应过程中醋酸不断电离；
（7）pH相同的三种酸溶液均稀释10倍后，硫酸和盐酸的pH相同，都增大1，而醋酸为弱酸，稀释后电离程度增大，溶液的pH变化小于1．

解答 解：（1）pH相同溶液中氢离子浓度相同，醋酸是一元弱酸，硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸，假设氢离子浓度为1mol/L，则醋酸浓度大于1mol/L、盐酸浓度是1mol/L、硫酸浓度是0.5mol/L，所以其物质的量浓度的由大到小排列是 ①＞②＞③；故答案为：A；
（2）当它们的物质的量浓度相同时，假设都是1mol/L，醋酸中氢离子浓度小于1mol/L、硫酸中氢离子浓度是2mol/L、盐酸中氢离子浓度是1mol/L，氢离子浓度越大pH越小，所以其pH的由大到小排列是①＞②＞③；故答案为：A；
（3）中和等量氢氧化钠，消失同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比，三种溶液浓度相等，硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸，所以最终电离出氢离子的浓度硫酸＞醋酸=盐酸，所以消耗三种酸的体积大小顺序是①=②＞③，故答案为：H；
（4）体积和浓度相同的①、②、③三溶液，假设溶质为1mol，分别与同浓度的烧碱溶液反应，要使反应后溶液的pH为7，①CH₃COOH是弱酸，恰好中和生成醋酸钠溶液呈碱性，所以需要烧碱小于1mol；②氯化氢和1mol氢氧化钠恰好反应溶液呈中性；③1molH₂SO₄和2mol恰好反应需要氢氧化钠2mol，所需烧碱溶液的体积由大到小关系为：①＜②＜③，故答案为：B；
（5）硫酸和盐酸为强酸，溶液中完全电离，醋酸为弱电解质，所以pH相等时，醋酸最终电离出氢离子最多，硫酸和盐酸中氢离子相同，氢离子的物质的量越多，其生成氢气的体积越大，所以体积关系为 ①＞②=③，故答案为：E；
（6）反应速率与氢离子浓度成正比，开始时这三种溶液中pH相同相等，所以开始反应速率相等，随着反应的进行，醋酸不断电离出氢离子，盐酸和硫酸不再电离出氢离子，所以反应过程中氢离子浓度醋酸最大，硫酸和盐酸中相等，所以反应速率醋酸＞硫酸=盐酸，则反应时间①＜②=③，
故答案为：C；F；
（7）将pH相同的三种酸溶液均稀释10倍后，醋酸在稀释过程中电离程度增大，溶液中氢离子的物质的量增大，所以稀释后醋酸的pH最小，而盐酸和硫酸都是强电解质，稀释后溶液的pH相同，即：①＜②=③，故答案为：F．

点评 本题考查了弱电解质的电离，明确弱酸存在电离平衡、一元强酸和二元强酸反应中存在定量关系即可解答，注意不同的酸和同一种金属反应时其反应速率与氢离子浓度成正比，与电解质强弱无关，为易错点．