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16.水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离.请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下0.1mol•L-1的NaOH溶液中,溶液的pH=11.
(2)25℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,由水电离出的c(OH-)=10-3mol•L-1
(3)体积均为100mL、pH均为2的盐酸与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX是弱酸(填“强酸”或“弱酸”),理由是稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比HCl的小,说明HX存在电离平衡,故HX为弱酸.

分析 (1)先计算出0.1 mol•L-1的NaOH中c(H+),再根据pH=-lg[H+]计算出溶液的pH;
(2)碳酸钠溶液中CO32-部分水解生成碳酸氢根和氢氧根离子,其水解方程式为:CO32-+H2O=HCO3-+OH-;pH=13的碳酸钠溶液中氢离子是由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中水电离出c(OH -),故水电离出c(OH -)=c(H+)=10-3mol/L;
(3)由图可知,稀释相同倍数时HCl的pH变化大,则酸性HCl>HX.

解答 解:(1)纯水中的[H+]=[OH-],pH=6,[H+]=[OH-]=1×10-6mol•L-1,KW=1×10-6×1×10-6=1×10-12,0.1mol•L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,c(H+)=1×10-11mol•L-1,pH=-lg[H+]=11,故答案为:11; 
(2)碳酸钠溶液中CO32-部分水解生成碳酸氢根和氢氧根离子,其水解方程式为:CO32-+H2O=HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,pH=13的碳酸钠溶液中氢离子是由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中水电离出c(OH -),故水电离出c(OH -)=c(H+)=10-3mol/L,
故答案为:CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-;10-3
(3)由图可知,稀释相同倍数时HCl的pH变化大,则酸性HCl>HX,故HX为弱酸,存在电离平衡,
故答案为:弱酸; 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比HCl的小,说明HX存在电离平衡,故HX为弱酸.

点评 本题考查弱电解质的电离、溶液酸碱性和pH的计算判断,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,综合性较强,注意把握pH的计算方法以及弱电解质的电离特点,难度中等.

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