Question

某同學進行下列實驗操作，回答相關問題：
（1）取30mL純水，將其加熱到T℃時，其中的c（H⁺）=2.0×10^-7mol?L^-1，則c（OH^-）=

 

mol?L^-1．
（2）冷卻恢復到常溫后，向純水中滴入稀硫酸使溶液體積為100mL，此時溶液中的c（H⁺）=5.0×10^-4mol?L^-1，則此時溶液中的c（OH^-）為

 

mol?L^-1．
（3）�。�2）的溶液20mL，向其中加氨水，至恰好反應完全，則所得溶液中離子濃度的大小關系為

 

．
（4）取（2）的溶液50mL，用惰性電極進行電解，則陽極的電極反應為

 

，隨著電解的進行，溶液的pH將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（5）將（2）所剩的溶液，用5.0×10^-4 mol?L^-1的NaOH溶液中和，需要NaOH溶液的體積為

 

mL．

Answer 1

分析：（1）由水電離出的氫離子濃度等于由水電離出的氫氧根離子的濃度；
（2）常溫下K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-14，則c（OH^-）=

Kw

c(H+)

；
（3）恰好完全反應得到硫酸銨溶液，根據(jù)銨根離子水解很微弱分析離子濃度大�。�
（4）陽極氫氧根離子失去電子生成氧氣和水，陰極為氫離子得到電子生成氫氣，相當于電解水；
（5）根據(jù)中和反應方程式求出氫氧根離子的物質(zhì)的量，然后根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算體積．

解答：解：（1）由水電離出的氫離子濃度等于由水電離出的氫氧根離子的濃度，c（OH^-）=c（H⁺）=2.0×10^-7mol?L^-1，故答案為：2.0×10^-7；
（2）常溫下K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-14，則c（OH^-）=

Kw

c(H+)

=

10-14

5.0×10-4

mol?L^-1=2×10^-11mol?L^-1，故答案為：2×10^-11；
（3）恰好完全反應得到硫酸銨溶液，銨根離子水解很微弱，所以c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），銨根離子水解溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），因此離子濃度的大小關系為c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）陽極氫氧根離子失去電子生成氧氣和水，陽極電極反應式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陰極為氫離子得到電子生成氫氣，相當于電解水，因此稀硫酸溶液氫離子濃度增大，pH值減小，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；減��；
（5）稀硫酸溶液中n（H⁺）=0.1L×5.0×10^-4mol?L^-1=5×10^-5 mol，根據(jù)H⁺+OH^-=H₂O可知：n（NaOH）=c（OH^-）=n（H⁺）=5×10^-5 mol，則需要NaOH溶液的體積V=

5×10-5 mol

5.0×10-4 mol?L -1

=0.1L，即100ml，故答案為：100．

點評：本題考查知識點較為全面，涉及睡的電離、離子積常數(shù)、鹽類水解、電解池原理等知識，題目難度中等，掌握水電解質(zhì)的電離平衡、銨根離子的水解平衡、電解原理是解題的關鍵．