Question

10．在溫度t℃下，某Ba（OH）₂的稀溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，向該溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO₄，測得混合溶液的部分pH如下表所示：

序號	氫氧化鋇的體積/mL	硫酸氫鈉的體積/mL	溶液的pH
①	33.00	0.00	8
②	33.00	x	7
③	33.00	33.00	6

（1）依據(jù)題意判斷，t℃＞25℃（填“大于”、“小于”或“等于”），該溫度下水的離子積常數(shù)Kw₌1×10^-12．
（2）b=4，x=27mL．
（3）反應③的離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O
（4）將此溫度下的Ba（OH）₂溶液取出1mL，加水稀釋至1L，則稀釋后溶液中
c（Ba²⁺）﹕c（OH^-）=1：20；
（5）與NaHSO₄相同，NaHSO₃ 和NaHCO₃也為酸式鹽．已知NaHSO₃溶液呈酸性，NaHCO₃溶液呈堿性．現(xiàn)有濃度均為0.1mol/L的NaHSO₃溶液和NaHCO₃溶液，溶液中各粒子的物質的量濃度存在下列關系（R表示S或C），其中可能正確的是ABC（填正確答案的標號）．
A．c（Na⁺）＞c（HRO${\;}_{3}^{-}$）＞c（H⁺）＞c（RO${\;}_{3}^{2-}$）＞c（OH^-）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO${\;}_{3}^{-}$）+2c（RO${\;}_{3}^{2-}$）+c（OH^-）
C．c（H⁺）+c（H₂RO₃）=c（RO${\;}_{3}^{2-}$）+c（OH^-）
D．兩溶液中c（Na⁺）、c（HRO${\;}_{3}^{-}$）、c（RO${\;}_{3}^{2-}$）分別相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Kw=c（H⁺）•c（OH^-）計算水的離子積，然后根據(jù)水的電離過程為吸熱過程判斷溫度大��；
（2）根據(jù)水電離離子積及溶液的pH計算出氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度；兩溶液混合后溶液的pH=8，根據(jù)該溫度下水的離子積可知，混合液顯示堿性，說明氫氧根離子過量，根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出x；
（3）反應后的溶液的pH=6，溶液為中性，說明二者恰好反應，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
（4）先根據(jù)氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度計算出氫氧化鋇的濃度、鋇離子濃度，再計算出稀釋1000倍后溶液中鋇離子濃度；而對于氫氧化鋇溶液中，氫氧根離子在稀釋過程中其濃度只能無限接近中性時離子濃度，據(jù)此計算出二者濃度之比；
（5）A．NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解；
B．依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷；
C．依據(jù)溶液中的物料守恒進行判斷；
D．溶液中電離和水解程度不同，離子濃度不同．

解答 解：（1）該溫度下水的離子積為：Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=1×10^-12＞1×10^-14，水的電離為吸熱過程，所以該溫度t℃＞25℃，
故答案為：＞；1×10^-12；
（2）氫氧化鋇溶液的pH=8，水電離離子積為1×10^-12，則溶液中氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=10^-bmol/L=$\frac{1×1{0}^{-12}}{1×1{0}^{-8}}$mol/L=10^-4mol/L，所以b=4；
兩溶液混合后溶液的pH=7，根據(jù)水電離離子積為1×10^-12可知溶液顯示堿性，反應后的溶液中氫氧根離子濃度為10^-5mol/L，則$\frac{1×1{0}^{-4}mol/L×（33-x）×1{0}^{-3}L}{（33+x）×1{0}^{-3}L}$=10^-5mol/L，解得：x=27，
故答案為：4；27；
（3）該溫度下，溶液的pH=6，說明溶液顯示中性，反應的離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，故答案為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（4）氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度為：10^-4mol/L，則氫氧化鋇的濃度為5×10^-5mol/L，c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=5×10^-5mol/L，1mL該氫氧化鋇溶液稀釋到1L時，鋇離子濃度為：$\frac{5×1{0}^{-5}}{1000}$mol/L=5×10^-8mol/L，而氫氧根離子濃度只能無限接近1×10^-6mol/L，所以稀釋后溶液中c（Ba²⁺）﹕c（OH^-）=5×10^-8mol/L：1×10^-6mol/L=1：20，
故答案為：1：20；
（5）A．若是亞硫酸氫鈉溶液，NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解、溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），所以該離子濃度關系可能成立，故A正確；
B．溶液中存在電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO₃^-）+2c（RO₃^2-）+c（OH^-），故B正確；
C．依據(jù)電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HRO₃^-）+2c（RO₃^2-）+c（OH^-），物料守恒得到c（Na⁺）=c（HRO₃^-）+c（RO₃^2-）+c（H₂RO₃），二者結合得到：c（H⁺）+c（H₂RO₃）=c（RO₃^2-）+c（OH^-），故C正確；
D．溶液中電離和水解程度不同，溶液中各離子濃度不同，故D錯誤；
故答案為：ABC．

點評 本題考查了溶液中離子濃度大小比較、水的電離及其影響因素、溶液酸堿性與溶液pH的計算等知識，題目難度中等，試題涉及的題量較大，知識點較大，注意掌握酸堿混合時的定性判斷、溶液酸堿性與溶液pH的計算方法，明確溶液中離子濃度大小比較的方法，（4）為易錯點，注意明確氫氧化鋇溶液稀釋后氫氧根離子濃度為該溫度下的中性時的濃度．