Question

某溫度（t℃）時，測得0.01mol·L^-1的NaOH溶液的pH為11，則該溫度下水的離子積K_W=         。在此溫度下，將 pH = a的 NaOH 溶液 V_a L 與 pH = b的 H₂SO₄溶液 V_b L 混合。
(1)若所得混合液為中性，且 a= 12，b= 2，則 V_a∶V_b=         ；
(2)若所得混合液為中性，且 a+ b= 12，則 V_a∶V_b=            ；
(3)若所得混合液的 pH = 10，且 a= 12，b= 2，則 V_a∶V_b=           。

Answer 1

（12分）
K_W=10^-13
（1）1:10      （2）10:1       （3）1:9

試題分析：解：0,01mol/l的NaOH溶液中C（OH^-)=0.01mol/L=10^-2mol/L，
pH為11的氫氧化鈉溶液中C(H⁺)=10^-11mol/L。
該溫度下水的離子積常數Kw=C(H⁺)*C(OH^-)= 10^-11mol/L*10^-2mol/L=10^-13(mol/L)²。
①pH=12的NaOH溶液中C(H⁺)=10^-12mol/L
則氫氧化鈉溶液中C(OH^-)=Kw/C(H⁺)=10^-13(mol/L)²/10^-12mol/L=10^-1mol/L
pH=2的硫酸中C(H⁺)=10^-2mol/L，
若所得混合液為中性，則C(H⁺)*Vb=C(OH^-)*Va，
Va:Vb=10^-2:10^-1=10^-2:10^-1=1:10。
②所得混合液為中性，則C(H⁺)*Vb=C(OH^-)*Va；且 a+ b= 12，
Va:Vb=C(H⁺):C(OH^-)=C(H⁺):[Kw/C(H⁺)]=10^-b:10^-13+a=10^13-a-b=10:1。
③pH=12氫氧化鈉溶液中C(OH^-)=10^-1mol/L，
pH=2的硫酸中C(H⁺)=10^-2mol/L，
pH=10的溶液中C(OH^-)=10^-13(mol/L)²/10^-10mol/L=10^-3mol/L，
若所得混合液的pH=10,則說明堿過量,
C(OH^-)*Va-C(H⁺)*Vb=10^-1mol/L*Va-10^-2mol/L*Vb=(Va+Vb)*10^-3mol/L，
解得:Va:Vb=1:9。
點評：
1、強酸、強堿溶液的pH
強酸直接由酸的濃度求出c(H⁺)，強堿先由堿的濃度求出c(OH^-)，再根據水的離子積換算出c(H⁺)，然后用公式Kw = c（H⁺）·c（OH^—）=1×10^-14    pH=" -" lg c(H⁺)求解
2、兩強酸混合抓住氫離子進行計算  2、兩強堿混合抓住OH^-進行計算，再轉化為H⁺
c (H+) =    c (OH-])=
經驗規律：（1）兩強酸等體積混合 混合后的pH=小的+0.3
（2）兩強堿等體積混合 混合后的pH=大的—0.3
3、強酸、強堿混合，酸過量抓住氫離子進行計算、堿過量抓住氫氧根離子進行計算。
（3）酸I+堿II
完全中和：c（H⁺）=  c(OH^-) =    1mol/L         
酸過量： c(H+)=       堿過量：c(OH-)=