Question

Ⅰ．在t℃時，某NaOH稀溶液中，c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，則：
①該溫度下，水的離子積常數(shù)Kw=

 

．
②該溫度下，將10mL 0.1mol/L的稀硫酸與10mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=

 

，此時該溶液中由水電離的c（OH^-）=

 

mol/L．（忽略體積變化）
Ⅱ．根據(jù)2CrO₄^2-（黃）+2H⁺═Cr₂O₇^2-（橙）+H₂O設(shè)計圖示裝置（均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，電解一段時間后，右邊溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬�．圖中右側(cè)電極連接電源的

 

極，其電極反應(yīng)式為

 

，通電完成后，若轉(zhuǎn)移0.1mol電子，則陰極區(qū)和陽極區(qū)的質(zhì)量差為

 

g．（已知電解前兩極區(qū)溶液質(zhì)量相同）

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算,化學電源新型電池

專題：電離平衡與溶液的pH專題,電化學專題

分析：Ⅰ、①溶液中的離子積Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；
②根據(jù)混合溶液的酸堿性計算氫離子濃度，從而計算溶液的pH，結(jié)合離子積常數(shù)計算分析；
Ⅱ、根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O設(shè)計圖示裝置（均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通過電解生成H⁺提高溶液的酸性，說明在該電極是陽極，連接電源的正極，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂+4H，

解答： 解：Ⅰ、①溶液中的離子積Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；故答案為：10^-12；
②酸中氫離子的物質(zhì)的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol，堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氫氧根離子濃度=

0.04mol-0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，c（H⁺）c（OH^-）=10^-12 ，溶液中氫離子濃度為10^-11mol/L，則溶液的pH=11，水電離出c（OH^-）=10^-11mol/L，故答案為：11，10^-11；
Ⅱ、根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O設(shè)計圖示裝置（均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通過電解生成H⁺提高溶液的酸性，說明在該電極是陽極，連接電源的正極，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，通電完成后，若轉(zhuǎn)移0.1mol電子，陽極電極反應(yīng)：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，設(shè)原來溶液質(zhì)量相同為m，依據(jù)溶液中電荷守恒，則陰極區(qū)和陽極區(qū)的質(zhì)量差=m-0.05mol×2g/mol+0.1mol×23g/mol-（m-0.025mol×32g/mol-0.1mol×23g/mol）
=5.3g；
故答案為：正；2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺或4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，5.3；

點評：本題考查了離子積常數(shù)的有關(guān)計算，電解池原理的分析應(yīng)用，電極判斷，電極反應(yīng)，注意堿溶液中氫氧根離子濃度的計算方法，電極判斷，電極反應(yīng)和電荷守恒的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難中等．