Question

（14分）某温度下，水的离子积K_w＝l×10^－13。有酸溶液A，pH＝a；碱溶液B，pH＝b。为测定A、B混合后溶液导电性的变化以及探究A、B的相关性质，某同学设计了如图所示的实验装置。

（1）实验时，烧杯中应盛        （选A或B）溶液。

（2）若A为一元强酸，B为一元强碱，且a＋b＝13。该同学在烧杯中先加入其中一种溶液，闭合开关K，测得烧杯中灯泡的亮度为10（假设亮度由暗到亮表示为1、2、3、…10、11、12、… 20）。断开开关K，将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时，停止滴加溶液并闭合开关K，此时灯泡G的亮度约为     ，原因是                               。烧杯中得到的溶液pH＝        。

（3）若A为强酸，B为强碱，且a＋b＝13。断开开关K，将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当测得烧杯中溶液pH和“⑵”中最后得到的溶液pH相同时，停止滴加溶液。此时烧杯中的溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度，原因可能是                。

（4）若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a＋b＝13，两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式为_      _。

此时烧杯中的混合溶液中，微粒浓度大小关系一定正确的是_  _____（填序号）。

①c（MOH）＞c（M⁺）＞C（R^－）＞c（H⁺）＞c（OH^－） 

②c（HR）＞c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）

③c（R^－）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^－）          

④c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）

⑤c（M⁺）+ c（H⁺）=c（R^－）+c（OH^－）           

⑥c（MOH）=c（H⁺）－c（OH^－）

Answer

⑴ B

⑵ 5 反应后烧杯中自由离子的浓度约为原溶液的一半 6．5

⑶ A为多元强酸（答案合理就可给分）

⑷ M++H2O MOH+H+ ④⑤

【解析】

试题分析：⑴图中为酸式滴定管，所以烧杯中应盛碱溶液B；⑵当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时，恰好完全反应，生成一元强酸强碱盐，离子数目与原B溶液中相等，体积约为原来2倍，离子的浓度约为原溶液的一半，导电能力约为原来1/2，溶液为中性pH＝6．5。（3）溶液为中性时，溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度，可能A为多元强酸；⑷a＋b＝13说明酸中c(H＋)与碱中c(OH－)相等，二者混合后溶液呈碱性，说明碱为弱碱，所以碱过量，弱碱阳离子M＋水解，水解反应的离子方程式为M++H2O MOH+H+；由于溶液呈碱性，c（OH-）＞c（H+），①、③错误，根据c（OH-）＞c（H+）和电荷守恒c（M+）+c（H+）=c（R-）+c（OH-）可得c（M+）＞c（R-），因为OH-和H+均来自于弱电解质的电离，其浓度应该很小，故c（M+）＞c（R-）＞c（OH-）＞c（H+），所以④正确，根据电荷守恒是关系，⑤正确，若HR是强酸，此时溶液中不再有HR分子，②是错误的，由于（3）的混合溶液中MOH有大量剩余，即c（MOH）＞0，若⑥正确，则c（H+）＞c（OH-），溶液显酸性，所以⑥错误。

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡、pH的简单计算、离子浓度大小比较。