题目

[题目]-|||-使 .2molcdot (L)^-1HN(O)_(3) 溶液100mL的pH值增加到-|||-7,需加入固体NaOH __ 克,使-|||-.2molcdot (L)^-1HAC 溶液100mL的pH值增加到7需-|||-加入固体NaOH比上述硝酸要 __-|||-(多,少或相等)

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查强酸与弱酸（或两性物质）溶液中和反应的计算，以及对溶液pH变化的理解。

解题核心思路：

  1. 强酸中和：对于强酸（如硝酸），完全电离，需中和全部H+，所需NaOH的物质的量等于酸的物质的量。
  2. 弱酸或两性物质中和：若溶液中的H+浓度小于溶质物质的量浓度（如弱酸解离不完全或两性物质部分反应），所需NaOH的物质的量小于溶质的物质的量。

破题关键点：

  • 强酸直接计算：硝酸为强酸，直接根据浓度和体积计算n(H+)，进而求NaOH质量。
  • 弱酸或两性物质特性：第二部分中HAl溶液的H+浓度小于溶质浓度，因此所需NaOH更少。

第（1）题：硝酸溶液中和

  1. 计算硝酸的物质的量
    硝酸浓度为$0.2 \, \text{mol/L}$，体积为$100 \, \text{mL}=0.1 \, \text{L}$，则：
    $n(\text{HNO}_3) = 0.2 \times 0.1 = 0.02 \, \text{mol}$
    由于硝酸完全电离，$n(\text{H}^+) = 0.02 \, \text{mol}$。

  2. 确定NaOH的物质的量
    中和反应为$\text{H}^+ + \text{OH}^- \to \text{H}_2\text{O}$，需$n(\text{NaOH}) = n(\text{H}^+) = 0.02 \, \text{mol}$。

  3. 计算NaOH的质量
    NaOH的摩尔质量为$40 \, \text{g/mol}$，则质量为：
    $m(\text{NaOH}) = 0.02 \times 40 = 0.8 \, \text{g}$

第（2）题：HAl溶液中和

  1. 分析HAl溶液性质
    假设HAl为弱酸（如氢铝酸）或两性物质（如Al(OH)₃），其溶液中H+浓度小于溶质浓度（$0.2 \, \text{mol/L}$）。

  2. 中和反应特点

    • 若HAl为弱酸，解离不完全，实际$n(\text{H}^+) < 0.02 \, \text{mol}$，所需NaOH更少。
    • 若HAl为两性物质（如Al(OH)₃），与NaOH反应生成可溶盐：
      $\text{Al(OH)}_3 + \text{NaOH} \to \text{NaAlO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$
      此时需$n(\text{NaOH}) = n(\text{Al(OH)}_3) = 0.02 \, \text{mol}$，但反应后溶液呈碱性，需调整至中性，实际用量更少。

结论：第二部分所需NaOH比硝酸少。