Question

（1）某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中配制1mol/L的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后用其滴定某未知濃度的NaOH溶液．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是    ．
A、實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏；
B、如果實(shí)驗(yàn)中需用60mL 的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時(shí)應(yīng)選用100mL容量瓶；
C、容量瓶中含有少量蒸餾水，會(huì)導(dǎo)致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小；
D、酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫酸，則測(cè)得的NaOH溶液的濃度將偏大；
E、配制溶液時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大．
F、中和滴定時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大．
（2）常溫下，已知0.1mol?L^-1一元酸HA溶液中c（OH^-）/c（H⁺）=1×10^-8．
①常溫下，0.1mol?L^-1 HA溶液的pH=    ；寫(xiě)出該酸（HA）與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：    ；
②pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中4種離子物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是：    ；
③0.2mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中：
c（H⁺）+c（HA）-c（OH^-）=    mol?L^-1．（溶液體積變化忽略不計(jì)）
（3）t℃時(shí)，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，則該溫度下水的離子積常數(shù)K_w=    ．
①該溫度下（t℃），將100mL 0.1mol?L^-1的稀H₂SO₄溶液與100mL 0.4mol?L^-1的NaOH溶液混合后（溶液體積變化忽略不計(jì)），溶液的pH=    ．
②該溫度下（t℃），1體積的稀硫酸和10體積的NaOH溶液混合后溶液呈中性，則稀硫酸的pH（pH_a）與NaOH溶液的pH（pH_b）的關(guān)系是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)操作是否規(guī)范或造成的誤差分析；
（2）①根據(jù)c（OH^-）/c（H⁺）=1×10^-8，結(jié)合水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液中氫離子濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算；
HA與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaA與水，根據(jù)計(jì)算判斷HA屬于強(qiáng)弱電解質(zhì)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
②根據(jù)酸和堿的物質(zhì)的量的相對(duì)大小確定溶液中的溶質(zhì)，從而確定溶液的酸堿性，結(jié)合電離平衡、水解平衡、電荷守恒等確定溶液中各種離子濃度的相對(duì)大小；
③根據(jù)電荷守恒與微粒守恒判斷；
（3）令水的離子積為Kw，表示出氫氧化鈉溶液中氫氧根離子的濃度，等體積反應(yīng)后呈中性則硫酸中氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度，據(jù)此解答；
①等體積混合后，氫氧化鈉過(guò)量，溶液呈堿性，先計(jì)算剩余氫氧根離子的濃度，再根據(jù)水的離子積計(jì)算溶液中氫離子濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算；
②溶液呈中性，說(shuō)明氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算．
解答：解：（1）A．實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏，否則會(huì)造成誤差，故A正確；
B．如果實(shí)驗(yàn)中需用60mL 的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時(shí)應(yīng)選用100mL容量瓶，容量瓶的規(guī)格有50mL、100mL等容量瓶，應(yīng)選擇稍大于或等于配制溶液體積的容量瓶，故B正確；
C．容量瓶中含有少量蒸餾水，不影響溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，所以不會(huì)導(dǎo)致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小，故C錯(cuò)誤；
D．酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫酸，導(dǎo)致稀硫酸的濃度偏小，所用稀硫酸的體積偏大，所以測(cè)得的NaOH溶液的濃度將偏大，故D正確；
E．配制溶液時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，導(dǎo)致溶液的體積偏小濃度偏大，所用酸的體積偏小，故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故E錯(cuò)誤；
F．中和滴定時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，導(dǎo)致所用酸的體積偏小，故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故F錯(cuò)誤；
故選ABD；
（2）①c（OH^-）/c（H⁺）=1×10^-8，c（OH^-）×c（H⁺）=1.0×10^-14，則c（H⁺）=10^-3mol?L^-1，所以溶液的pH=3；氫離子濃度小于酸的濃度，所以該酸是弱酸，該酸（HA）與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：HA+OH^-═A^-+H₂O，
故答案為：3；HA+OH^-═A^-+H₂O； 
②pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=10^-3mol?L^-1，HA是弱酸，酸的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氫離子濃度，所以pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中的溶質(zhì)是酸和鹽，溶液呈酸性，所以溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，酸根離子濃度大于鈉離子濃度，溶液中4種離子物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；  
③0.2mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中，由電荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），由物料守恒有：2c（Na⁺）=c（A^-）+c（HA），故c（H⁺）+c（HA）-c（OH^-）=c（Na⁺）=×0.1mol/L=0.05mol/L，
故答案為：0.05；
（3）pH=2的稀硫酸溶液中C（H⁺）=10^-2mol/L，pH=11的NaOH溶液中C（H⁺）=10^-11mol/L，等體積混合后溶液呈中性，則10^-2mol/L=mol/L，所以K_W=1.0×10^-13，
故答案為：1.0×10^-13；
①將100mL 0.1mol?L^-1的稀H₂SO₄溶液與100mL 0.4mol?L^-1的NaOH溶液混合后，氫氧化鈉過(guò)量，反應(yīng)后C（OH^-）==0.1mol/L，故C（H⁺）=mol/L=10^-12 mol/L，故反應(yīng)后溶液的pH=-lg10^-12=12，
故答案為：12；
②1體積的稀硫酸和10體積的NaOH溶液混合后溶液呈中性，說(shuō)明氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，
令pH_a=a，pH_b=b，則：1×10^-a=10×，故a+b=12，即pH_a+pH_b=12，
故答案為：pH_a+pH_b=12．
點(diǎn)評(píng)：本題考查溶液配制及中和滴定誤差分析、溶液pH的計(jì)算、離子濃度比較等，題目綜合性較大，難度中等，（3）注意計(jì)算水的離子積，為易錯(cuò)點(diǎn)．