Question

某溫度下，水的離子積K_w=l×10^-13．有酸溶液A，pH=a；堿溶液B，pH=b．
為測定A、B混合后溶液導(dǎo)電性的變化以及探究A、B的相關(guān)性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．
（1）實驗時，燒杯中應(yīng)盛

 

溶液．
（2）若A為一元強(qiáng)酸，B為一元強(qiáng)堿，且a+b=13．該同學(xué)在燒杯中先加入其中一種溶液，閉合開關(guān)K，測得燒杯中燈泡的亮度為10（假設(shè)亮度由暗到亮表示為1、2、3、…10、11、12、…20）．?dāng)嚅_開關(guān)K，將滴定管中的溶液逐滴加入到燒杯中．當(dāng)從滴定管滴入燒杯中的溶液體積和燒杯中盛有的溶液體積相等時，停止滴加溶液并閉合開關(guān)K，此時燈泡G的亮度約為

 

，原因是

 

．燒杯中得到的溶液pH=

 

．
（3）若A為強(qiáng)酸，B為強(qiáng)堿，且a+b=13．?dāng)嚅_開關(guān)K，將滴定管中的溶液逐滴加入到燒杯中．當(dāng)測得燒杯中溶液pH和“（2）”中最后得到的溶液pH相同時，停止滴加溶液．此時燒杯中的溶液中陽離子濃度大于陰離子濃度，原因可能是

 

．
（4）若A 的化學(xué)式為HA，B的化學(xué)式為BOH，且a+b=13．當(dāng)從滴定管滴入燒杯中的溶液體積和燒杯中盛有的溶液體積相等時，測得燒杯中溶液pH大于“（2）”中最后得到的溶液pH，原因可能是

 

．此時燒杯中的溶液中各離子濃度大小關(guān)系是

 

．

Answer 1

考點：比較弱酸的相對強(qiáng)弱的實驗,比較強(qiáng)弱電解質(zhì)的實驗

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)實驗過程中向燒杯中滴入的溶液用的是酸式滴定管盛放的進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)該溫度下的水的離子積判斷兩溶液反應(yīng)后溶液酸堿性及溶液中離子濃度大小，從而判斷溶液導(dǎo)電性大小；根據(jù)水的離子積計算出中性溶液中氫離子濃度，再計算出溶液的pH；
（3）根據(jù)電荷守恒判斷溶液中陽離子濃度大于陰離子濃度原因；
（4）根據(jù)反應(yīng)后的溶液中顯示堿性可知，B為弱堿，A為強(qiáng)酸，反應(yīng)前B過量；根據(jù)溶液中B過量分析反應(yīng)后的溶液中各離子濃度大小．

解答： 解：（1）根據(jù)圖示中滴定管構(gòu)造可知，該滴定管為酸式滴定管，則滴定管中盛放的為酸，即A溶液，則燒杯中盛放為堿溶液B，
故答案為：B；
（2）該溫度下，水的離子積K_w=l×10^-13，a+b=13的一元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿等體積混合，溶液呈中性，反應(yīng)后的溶液為鹽溶液，由于體積變成原先的2倍，離子濃度則變?yōu)樵�先�?span id="4okoga2" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2

，所以溶液的導(dǎo)電性為5；根據(jù)水的離子積可知，該溫度下，中性溶液中氫離子濃度為：l×10^-6.5mol/L，溶液的pH=6.5，
故答案為：5；反應(yīng)后燒杯中自由離子的濃度約為原溶液的一半；6.5；
（3）當(dāng)溶液呈中性時，有電荷守恒可知，溶液中陽離子所帶電荷總濃度應(yīng)該等于陰離子所帶負(fù)電荷總濃度，而現(xiàn)在陽離子濃度大于陰離子濃度，可知1個陰離子所帶電荷大于1個陽離子所帶電荷，即A為多元強(qiáng)酸，
故答案為：A為多元強(qiáng)酸；
（4）若A的化學(xué)式為HA，B的化學(xué)式為BOH，且a+b=13，當(dāng)從滴定管滴入燒杯中的溶液體積和燒杯中盛有的溶液體積相等時，測得燒杯中溶液pH大于“（2）”中最后得到的溶液pH，說明反應(yīng)后的溶液顯示堿性，則B為弱堿，且反應(yīng)前溶液中A中c（H⁺）=B中c（OH^-），即反應(yīng)前c（B）＞＞c（A），兩溶液等體積反應(yīng)后，B過量；由于B過量，則溶液中c（B⁺）＞c （A^-），溶液顯示堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），反應(yīng)反應(yīng)后的溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c（B⁺）＞c （A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：A為強(qiáng)酸，B為弱堿，且反應(yīng)前A中c（H⁺）=B中c（OH^-），即反應(yīng)前c（B）＞＞c（A），兩溶液等體積反應(yīng)后，B過量；c（B⁺）＞c （A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評：本題考查了影響溶液導(dǎo)電性因素、強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷，題目難度較大，注意掌握影響溶液導(dǎo)電性因素，（4）為難點和易錯點，注意明確溶液顯示堿性，是由于B為弱堿，反應(yīng)前弱堿過量，不是鹽的水解的原因．