已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如右图所示:
⑴则25 ℃时水的电离平衡曲线应为 ___ (填“A”或“B”),请说明理由 ________________ 。
⑵95 ℃时PH=2的NaOH溶液中由水电离的c(H+) ______。
⑶25 ℃时,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 _________ 。
⑷25 ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 _____ 。
⑸曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析原因: 。
⑹95 ℃时,某氨水与氯化铵的混合溶液的PH=7,则c(NH4+)______c(Cl-)(填“>”、“<”、或“=”)
(14分)⑴①A(2分)②水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小(2分)⑵10-10(2分)⑶10∶1 (2分)⑷a+b=16或pH1+pH2=16(2分)
⑸曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12。HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5。(2分)⑹>(2分)
题目分析:(1)电离是吸热,则升高温度,电离程度增加,水中氢离子浓度增加,所以25 ℃时水的电离平衡曲线应为A。
(2)95 ℃时水的离子积常数是10-12,所以pH=2的NaOH溶液中由水电离的c(H+)=10-10mol/L。
(3)若所得混合溶液的pH=7,则,解得
。
(4)若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则,所以该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是a+b=16或pH1+pH2=16。
(5)曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12。HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5。
(6)95 ℃时,某氨水与氯化铵的混合溶液的PH=7,则溶液显碱性。所以根据电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),c(NH4+)>c(Cl-)。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生基础知识的巩固与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确随着温度的升高,水的离子积常数是增大,在计算pH时需要灵活运用。