Question

已知水的电离平衡曲线如图示，试回答下列问题：

（1）图中五点K_w间的关系是                   。

（2）若从A点到D点，可采用的措施是             。

A．升温       B．加入少量的盐酸       C．加入少量的NH₄Cl

（3）E对应的温度下，将pH＝9的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为              。

（4）B对应温度下，将pH=11的苛性钠溶液V₁ L与0.05mol/L的稀硫酸V₂L 混合(设混合后溶液的体积等于原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则 V₁∶V₂=_{________________}。

（5）常温下，将V mL、0.1000mol·L^-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L^-1醋酸溶液中充分反应。请回答下列问题(忽略溶液体积的变化)

①如果溶液pH=7,此时V的取值___________20.00(填“>”“<”或“＝”)。而溶液 中c(Na⁺)、c(CH₃COO^-)、c(H⁺)、c(OH^-)的大小关系为___________。

②如果V=40.00，则此时溶液中c(OH^-)-c(H⁺)-c(CH₃COOH)=______ ___mol·L^-1(填数据)

（6）在0.10 mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu²⁺)＝            mol·L^-1。(K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^-20)

Answer

（1）E=A=D＜C＜B；

（2）c；（3）10：1

（4）9:11

（5）①＜；c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；②0.033或1/30

（6）2.2×10–8

【解析】

试题分析：（1）水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是B＞C＞A=D=E，所以离子积常数大小顺序是B＞C＞A=D=E，故答案为：B＞C＞A=D=E；

（2）在A点时，c(H+)=c(OH-)，溶液显中性，而到D点c(H+)变大，c(OH-)变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变。a、升高温度，Kw变大，故a错误；b、加入盐酸，则溶液显酸性，但是水的电离受到抑制，水电离出的c(H+)减小，故b错误；c、加入氯化铵，水解显酸性，且Kw不变，故c正确；故答案为：c；

（3）E对应的温度下，Kw=10-14，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH-)，故有：10-5mol/L×V碱=10-4mol/L×V酸，解得：=，故答案为：10：1；

（4）该温度下水的离子积为Kw=1×10-12，将pH=11的苛性钠中氢氧根离子浓度为：c(OH-) = mol/L = 0.1mol/L，0.05mol/L的稀硫酸溶液中氢离子浓度为1mol/L，pH=2的溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，则混合液中满足：0.1mol/L×V2-0.1mol/L×V1=0.01mol/L×(V1+V2)，整理可得：V1：V2=9：11，故答案为：9：11；

（5）①CH3COOH是弱电解质，电离程度不大，NaOH是强电解质，完全电离，反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐，水解呈碱性，需溶液呈中性pH=7，需少加碱，所以常温下，将V mL、0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L-1醋酸溶液中，充分反应，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c(H+)=c(OH-)；根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，c(H+)=c(OH-)，溶液中的溶质为乙酸钠溶液，水的电离是微弱的，所以c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)，故答案为：＜；c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；

②根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]，得到c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=c(OH-)，则c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH) =c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，反应后溶液的体积变为60mL，则c(CH3COO-)+c(CH3COOH) ═=0.033mol/L，故答案为：0.033；

（6）在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c(SO42-)不变，为0.1mol•L-1，由电荷守恒可知c(H+)为0.2mol•L-1，故答案为：2.2×10-8。

考点：考查了酸碱混合的定性判断和溶液pH的有关计算的相关知识。