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试题详情

氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25℃时：

①HF(aq) + OH—(aq) == F—(aq) + H2O(l) △H = - 67.7 kJ•mol-1

②H+ (aq) + OH—(aq) == H2O(l) △H = - 57.3 kJ•mol-1

在20 mL 0. 1 mol•L-1氢氟酸中加入V mL 0. 1 mol•L-1NaOH溶液。下列有关说法正确的是

A氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：

HF(aq) F—(aq) + H+ (aq)          △H = +10.4 kJ·mol-1

B当V = 20时，溶液中：c(OH—) = c(HF) + c(H+)

C当V = 20时，溶液中： c(F—)＜c(Na+ ) = 0. 1 mol·L-1

D当V＞0时，溶液中一定存在：c(Na+)＞c(F—)＞c(OH—)＞c(H+)

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试题答案
B
试题解析

本题考查盖斯定律的应用、酸碱中和反应及溶液中离子浓度大小的比较，旨在考查考生对所学生所学知识的整合及应用能力。。

根据盖斯定律，将①式减去②式经整理可得：

HF(aq) H＋(aq)＋F－(aq)              ΔH =－10.4 kJ•mol－1 

由反应①放热比反应②多，亦可判断氢氟酸的电离为放热，本题要求突破“弱电解质电离都是吸热”的思维定势。故A选项错误。

当V＝20时，两者恰好完全反应生成NaF，溶液中存在质子守恒关系：

c(OH－) = c(HF)＋c(H＋)

质子守恒式有两种方法推得：

（1）直接推得：因F－水解结合H2O电离出的H＋生成HF并提供与HF等量的OH—，且H2O本身电离出H＋和OH—；

（2）由NaF溶液的电荷守恒式和物料守恒式求得：NaF溶液的电荷守恒式：

c(Na+) + c(H＋) = c(F－) + c(OH－)

NaF溶液的物料守恒式：c(Na+) = c(HF) + c(F－)

消去2个式子中的c(Na+)可得出其质子守恒式 。

因F－水解，故溶液中存在：c(F－)＜c(Na+) = 0.05 mol•L－1 ，故B选项正确，C选项错误。

D选项：溶液中离子浓度的大小取决于V的大小，离子浓度大小关系可能为c(F－)＞c(H＋)＞c(Na+)＞c(OH－)或c(F－)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(OH－)或c(Na+) = c(F－)＞c(OH－) = c(H＋)或c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D选项错误。

为了更清晰明确D选项的问题，不妨进行如下分析：

影响溶液中各离子浓度的因素有2个：（1）离子的物质的量；（2）溶液的体积。

根据这2个因素的影响，可绘制出下图：

根据上图，并结合离子的变化，可以得到下表离子浓度的大小比较：

少年，再来一题如何？
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