Question

【題目】水體的酸堿性對人類生產(chǎn)生活影響深遠，某興趣小組進行下列不同的研究：

（1）對PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表（H+與OH-未列出）：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度（mol/L）	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為_______________，試樣的PH值=______________。

（2）某溫度下，有等體積、等pH值的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三種堿溶液，滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和，用去酸的體積分別為V1、V2、V3，則三者的大小關(guān)系為_______________；將等濃度、等體積的Al2(SO4)3溶液分別加入足量的上述三種堿溶液中，產(chǎn)生沉淀物質(zhì)的量分別為n1、n2、n3，則三者的大小關(guān)系為________________。

（3）常溫下，已知酸的電離平衡常數(shù)：HClO (K=3.0×10-8) H2CO3(K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11)，請寫出足量CO2通入NaClO溶液中的離子反應(yīng)方程式：_____________。

（4）雙氧水（H2O2）和水都是極弱電解質(zhì)，但H2O2比水更顯酸性。

①若把H2O2看成是二元弱酸，請寫出它在水中的主要電離方程式：_________________。

②水電離生成H3O+ 和OH－叫做水的自偶電離。同水一樣，H2O2也有極微弱的自偶電離，其自偶電離方程式為：____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 酸性 4 V1=V2<V3 n1>n3>n2 ClO- +CO2+H2O = HClO+HCO3- H2O2H++HO2-、HO2-H++O22﹣ 2H2O2H3O2++HO2-

【解析】（1）觀察表格中發(fā)現(xiàn)，給出的陽離子電荷總數(shù)為3×10－5molL－1，陰離子電荷總數(shù)為13×10－5molL－1，故溶液為酸性，含有c(H+)=13×10－5 molL－1－3×10－5 molL－1=10－4 molL－1，pH為4；（2）等體積、等pH的Ba(OH)2、NaOH中，c（OH-）相同，滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和，用去酸的體積V1=V2，但NH3H2O為弱堿，等pH時，其濃度大于NaOH，滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和，弱堿繼續(xù)電離產(chǎn)生氫氧根離子，則消耗酸多，即V2＜V3，所以消耗酸的體積關(guān)系為V3＞V2=V1；設(shè)Al2(SO4)3溶液中Al2(SO4)3的物質(zhì)的量為1 mol，分別加入足量的上述三種堿溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為：2Al3++3SO42-+3Ba2++8OH-=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，產(chǎn)生沉淀物質(zhì)的量分別為n1=3mol、n2=0、n3=2mol，則三者的大小關(guān)系為n1>n3>n2；（3）由題給電離常數(shù)判斷，次氯酸的酸性大于碳酸氫根，足量CO2通入NaClO溶液中的離子反應(yīng)方程式為：ClO- +CO2+H2O = HClO+HCO3-；（4）①雙氧水可以看成是二元弱酸，由于多元弱酸是分步電離的，在溶液中存在電離平衡，說明雙氧水分子能發(fā)生兩步電離，其電離方程式為：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22﹣；②根據(jù)水的電離方程式書寫雙氧水的自偶電離方程式，電離方程式為2H2O2H3O2++HO2-。