Question

(1)25℃时，pH=5的CH₃COOH溶液中，由水电离出的氢离子浓度c(H⁺)=______

mol•L^﹣1；往溶液中加入少量NaOH固体，则溶液中_____(填“增大”、“减小”或“不变”)，写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式：______。

(2)甲醇(CH₃OH)是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料，石墨为电极制造新型手机电池，甲醇在_____极反应（填“正”或“负”），电极反应式为_____。

(3)泡沫灭火器的原理：________________________（用离子反应方程式表示）。

(4)Na₂CO₃溶液中所有离子的大小关系是：____________________。

Answer

10-9 mol/L 不变 c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+) 负 c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)＞c(H+)

【解析】

(1)根据水的离子积公式计算醋酸溶液中氢氧根离子的浓度，再根据水电离出的氢氧根离子和氢离子浓度相等计算水电离出的氢离子浓度c(H+)；

(2)燃料电池的反应原理相当于燃料的燃烧，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极；

(4)根据碳酸钠在溶液中水解反应分析解答。

(1)pH=−lgc(H+)，则pH等于5的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10−5mol/L，25℃时：Kw=c(OH−)×c(H+)=10−14，溶液中的，CH3COOH溶液中氢离子的来源为乙酸的电离和水的电离，但乙酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以由水电离出的c(H+)是1.0×10−9mol/L；往溶液中加入少量NaOH固体，反应生成醋酸钠，溶液中，温度不变电离平衡常数不变，故该比值不变；溶液中存在电荷守恒，离子浓度关系为：c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)，故答案为：10-9 mol/L；不变；c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)；

(2)该电池为燃料电池，通入燃料甲醇的电极为负极，通入氧化剂氧气的电极为正极，负极上甲醇失电子和KOH反应生成碳酸钾和水，负极反应式为；故答案为：负；；

(3)泡沫灭火器的原理为碳酸氢钠与硫酸铝相互促进水解生成二氧化碳和氢氧化铝，离子反应方程式可表示为：；

(4)碳酸钠为强碱弱酸盐，在溶液中只存在水解，CO32- +H2O⇌HCO3- +OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，第一步的水解程度远远大于第二步的水解程度，另外溶液中还存在水的电离，水的电离是极微弱的，故Na2CO3溶液中所有离子的大小关系是c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)＞c(H+)。