已知室温时,0.1mol•L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)HA电离出的c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L;

    (2)由HA⇌H++Ac-,c(H+)=c(Ac-)=10-4mol/L,根据电离平衡常数表达式进行计算;

    (3)温度升高促进电离,据此判断电离平衡常数变化;

    (4)HA电离出的c(H+)为0.1mol/L×0.1%,利用Kw来计算水电离产生的氢离子浓度;

    (5)升高温度,促进水的电离,Kw越大,温度越大;在t℃时,将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4的溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则硫酸过量,利用剩余氢离子的浓度计算pH.

    (1)HA电离出的氢离子浓度为:c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L,则pH=-lg(10-4)=4,

    故答案为:4;

    (2)由HA⇌H++Ac-,c(H+)=c(Ac-)=10-4mol/L,则电离平衡常数为:Ka=

    10−4×10−4

    0.1=1×10-7

    故答案为:1×10-7

    (3)因HA的电离过程为吸热过程,温度升高会促进电离,溶液中氢氧根离子、氢离子浓度越大,则K增大,

    故答案为:增大;

    (4)HA电离出的c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L,HA溶液中的氢氧根离子为水电离的,则水电离产生的氢氧根离子为:

    10−14

    10−4mol/L=10-10mol/L,而水电离氢离子浓度等于氢氧根离子的浓度,c(H+)为10-10mol/L,则由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的:

    10−4

    10−10=106倍,

    故答案为:106

    (5)t℃,KW=1×10-13>1×10-14,促进了水的电离,则t℃>25℃,

    t℃时,将pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为:

    1×10−13

    1×10−11mol/L=0.01mol/L,

    pH=1的H2SO4的溶液中氢离子浓度为:0.1mol/L,

    所得混合溶液的pH=2,则混合液中氢离子浓度为0.01mol/L,

    则:[bL×0.1mol/L−aL×0.01mol/L/aL+bL]=0.01mol/L,

    解得:a:b=9:2,

    故答案为:>;9:2.

    点评:

    本题考点: 弱电解质在水溶液中的电离平衡.

    考点点评: 本题考查弱酸的电离、溶液pH的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,明确离子的浓度、温度对电离平衡的影响及离子积的计算即可解答,难度中等.