Question

（1）在室溫下pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH變為11．
①如果加入蒸餾水，應加

 

mL．
②如果加入pH=10的NaOH溶液，應加

 

mL．
③如果加入0.01mol/L鹽酸，應加

 

mL．
（2）實驗室用Zn和稀硫酸制取H₂，反應時溶液中水的電離平衡

 

移動（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的

 

（填序號），產生H₂的速率將增大．
a．NaNO₃      b．CuSO₄        c．Na₂SO₄    d．NaHCO₃       e．CH₃COONa
（3）25℃時，向純水中加入Na₂CO₃，測得溶液的pH=10，則由水電離出的OH^-離子濃度與溶液中的H⁺離子濃度之比為

 

（4）已知：下列兩個熱化學方程式：
Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ/mol
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ/mol
則 Al（s）的單質和FeO（s）反應的熱化學方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）①先根據溶液的pH計算氫氧根離子濃度，再根據c₁V₁=c₂（V₁+V₂）計算加入的水體積；
②先根據溶液的pH計算氫氧根離子濃度，再根據c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）計算加入的氫氧化鈉溶液體積；
③先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據c（OH^-）=

n(堿)-n(酸)

V(酸)+V(堿)

；
（2）酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離；能形成原電池的裝置能加快反應速率；
（3）根據氫離子濃度及水的離子積常數計算氫氧根離子濃度；
（4）根據蓋斯定律解答．

解答：解：（1）①pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，
設加入水的體積是V₂，
c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，
V₂=

0.01mol/L×0.1L

0.001mol/L

-0.1L=0.9L=900mL，
故答案為：900；
②pH=12 的NaOH溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.001mol/L，pH=10的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度是0.0001mol/L，
設加入pH=10的NaOH溶液體積是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案為：1000；
 ③氫離子濃度是0.01mol/L，設加入鹽酸的體積是V，
c（OH^-）=

n(堿)-n(酸)

V(酸)+V(堿)

=

0.01mol/L×(0.1-V)L

(0.1+V)L

=0.001mol/L，
V=81.8mL，
故答案為：81.8；
（2）水電離生成氫離子和氫氧根離子，所以酸能抑制水電離，鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，硫酸鋅是強酸弱堿鹽，促進水電離，所以水的電離平衡向右移動；
a．向溶液中加入NaNO₃，導致溶液中含有硝酸，硝酸和鋅反應不產生氫氣，故a錯誤；  
b．CuSO₄和鋅發生置換反應生成銅，銅、鋅和稀硫酸構成原電池，所以能加快反應速率，故b正確；
c．Na₂SO₄ 不影響反應速率，故c錯誤；
d．NaHCO₃和硫酸反應生成二氧化碳，氫離子濃度減小，所以生成氫氣的速率減小，故d錯誤；     
e．加入CH₃COONa，醋酸是弱電解質，導致溶液中氫離子濃度減小，生成氫氣速率減小，故e錯誤；
故答案為：向右；b；
（3）該溶液中氫離子濃度為10^-10，mol/L，則溶液中氫氧根離子濃度=

10-14

10-10

mol/L=10^-4mol/L，所以由水電離出的OH^-離子濃度與溶液中的H⁺離子濃度之比為10⁶：1，
故答案為：10⁶：1；
（4）Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ/mol①
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）?△H=-1675.7kJ/mol②
將方程式②-①×3得3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=（-1675.7kJ/mol）-3（-272.0kJ/mol）=-859.7kJ/mol，
所以其熱化學反應方程式為3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=-859.7kJ/mol，
故答案為：3FeO（s）+2Al（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）?△H=-859.7kJ/mol．

點評：本題考查了蓋斯定律、弱電解質電離及酸堿混合溶液定性判斷等知識點，明確弱電解質電離特點是解本題關鍵，注意（2）中硝酸和鋅反應不產生氫氣，為易錯點．