Question

某同学进行下列实验操作，回答相关问题：

Answer 1

解题思路：（1）由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子的浓度；

（2）常温下K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14，则c（OH^-）=

K

w

c(

H

+

)

；

（3）恰好完全反应得到硫酸铵溶液，根据铵根离子水解很微弱分析离子浓度大小；

（4）阳极氢氧根离子失去电子生成氧气和水，阴极为氢离子得到电子生成氢气，相当于电解水；

（5）根据中和反应方程式求出氢氧根离子的物质的量，然后根据物质的量浓度公式计算体积．

（1）由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子的浓度，c（OH^-）=c（H⁺）=2.0×10^-7mol•L^-1，故答案为：2.0×10^-7；

（2）常温下K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14，则c（OH^-）=

Kw

c(H+)=

10−14

5.0×10−4mol•L^-1=2×10^-11mol•L^-1，故答案为：2×10^-11；

（3）恰好完全反应得到硫酸铵溶液，铵根离子水解很微弱，所以c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），铵根离子水解溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），因此离子浓度的大小关系为c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），

故答案为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；

（4）阳极氢氧根离子失去电子生成氧气和水，阳极电极反应式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阴极为氢离子得到电子生成氢气，相当于电解水，因此稀硫酸溶液氢离子浓度增大，pH值减小，

故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；减小；

（5）稀硫酸溶液中n（H⁺）=0.1L×5.0×10^-4mol•L^-1=5×10^-5 mol，根据H⁺+OH^-=H₂O可知：n（NaOH）=c（OH^-）=n（H⁺）=5×10^-5 mol，则需要NaOH溶液的体积V=

5×10−5 mol

5.0×10−4 mol•L −1=0.1L，即100ml，故答案为：100．

点评：

本题考点： 离子积常数；电解原理．

考点点评： 本题考查知识点较为全面，涉及睡的电离、离子积常数、盐类水解、电解池原理等知识，题目难度中等，掌握水电解质的电离平衡、铵根离子的水解平衡、电解原理是解题的关键．