Question

I.水的电离平衡线如图所示．若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点

（1）在100℃时，K_w表达式为_______，在此温度下，K_w为___。

（2）在室温下，将pH=9的Ba（OH）₂溶液与pH=5的稀盐酸混合，欲使混合溶液pH=7则Ba（OH）₂与盐酸的体积比为____。

（3）室温时将pH为3的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中，c（SO₄^2-）和c（H⁺）之比约为___。

II.今有①CH₃COOH  ②HCl  ③H₂SO₄三种溶液，根据要求回答下列问题：

（1）写出①的电离方程式_______。

（2）当它们pH相同时，其物质的量浓度最大的是___（填序号）。

（3）当它们的物质的量浓度相同时，其pH最小是___（填序号）。

（4）在室温下，将c（H⁺）均为0.01mol/L的三种酸分别加水稀释至原来的10倍，c（H⁺）由大到小的顺序为___（填序号）。

（5）体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为____。

（6）三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为___（填序号）。

Answer

Kw=c（H+）·c（OH-） 1×10-12 1:1 1:2 CH3COOHCH3COO—+H+ ① ③ ①＞②=③ 1：1：2 ①＜②=③

【解析】

Ⅰ.（1）在100℃时，Kw表达式为Kw=c（H+）·c（OH-），由图像可知，在此温度下c（OH-）=c（H+）=1×10-6mol/L，则Kw=c（H+）·c（OH-）=1×10-6×1×10-6=1×10-12，故答案为Kw=c（H+）·c（OH-），1×10-12。

（2）在室温下，将pH=9的Ba(OH)2溶液中：c（OH-）=10-5mol/L，pH=5的稀盐酸中：c（H+）=10-5mol/L，设氢氧化钡的体积为x，盐酸的体积为y，在室温下混合溶液的pH=7，溶液呈中性，则：n（OH-）=n（H+）即10-5mol/L×x=10-5mol/L×y，解得x：y=1：1，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为1：1，故答案为1：1。

（3）室温时，pH＝3的硫酸溶液中，c(H＋)＝10－3mol·L－1，c(SO42—)＝5×10－4mol·L－1，将此溶液稀释100倍后，稀释液中c(SO42—)＝5×10－6mol·L－1，而c(H＋)=1×10－5mol·L－1，则c(SO42—)∶c(H＋)约为5×10－6mol·L－1：1×10－5mol·L－1=1∶2，故答案为1：2。

Ⅱ.（1）CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分发生电离，电离方程式为：CH3COOHCH3COO—+H+，故答案为CH3COOHCH3COO—+H+。

（2）当它们pH相同时，溶液中氢离子浓度相同，假设提供1mol/L的氢离子，①醋酸浓度应大于1mol/L、②HCl溶液浓度为1mol/L、③H2SO4溶液浓度为0.5mol/L，其物质的量浓度最大的是①，故答案为①。

（3）当它们的物质的量浓度相同时，假设浓度都是1mol/L；①CH3COOH溶液电离出氢离子浓度小于1mol/L、②HCl电离出氢离子浓度为1mol/L、③H2SO4电离出的氢离子浓度为2mol/L；其pH最小的是③，故答案为③。

（4）加水稀释时促进醋酸的电离，醋酸继续电离出氢离子，所以稀释10倍后，①醋酸溶液中H+浓度大于原来的1/10，③硫酸溶液和②中H+浓度为原来的1/10，c（H+）由大到小的顺序是①>②=③；故答案为①>②=③。

（5）体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，醋酸和盐酸是一元酸，硫酸是二元酸，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为1：1：2，故答案为1：1：2。

（6）盐酸和硫酸是强酸，醋酸是弱酸，三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为①<②=③，故答案为①<②=③。