Question

【題目】已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：

（1）則95℃時，水的電離平衡曲線應為B，請說明理由______________________．

25℃時，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH=7，則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為______________。

（2）95℃時，若100體積pH=a的某強酸溶液與1體積pH=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應滿足的關系是______________．

（3）曲線A所對應的溫度下，pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1______________α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”)。

（4）曲線B對應溫度下，將0.02mol/LBa(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合后，混合溶液的pH=________________。

Answer 1

【答案】（1）水的電離是吸熱過程，溫度高時，電離程度大，c（H+）、c（OH-）大；10：1；

（2）a+b=14；（3）小于；（4）10

【解析】

試題分析：（1）水的電離是吸熱過程，溫度高時，電離程度大，c（H+）、c（OH-）均增大，95℃時，水的電離平衡曲線應為B；25℃時， pH＝9的NaOH溶液，c(OH-)=10-5mol/L；pH＝4的H2SO4溶液混合，c(H+)=10-4mol/L；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH-)=n(H+)。則c(OH-)V(NaOH)= c(H+)V(H2SO4)。故NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為V(NaOH)：V(H2SO4)= c(H+)：c(OH-)=10:1；

（2）95℃時，水的離子積常數(shù)是Kw=10-12。若100體積pH＝a的某強酸溶液中n(H+)=100×10-amol=10(2-a)mol，1體積pH＝b的某強堿溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10(b-12)mol。混合后溶液呈中性，10(2-a)mol=10(b-12)mol。2-a=b-12，所以a+b=14。

（3）曲線A所對應的溫度是室溫。在室溫下，pH＝2的HCl溶液，c(H+)(水)=10-12mol/L；pH＝11的某BOH溶液中，c(H+)(水)=10-11mol/L；水電離產(chǎn)生的H+的濃度越大，水的電離程度就越大。若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1＜α2；

（4）曲線B所對應的溫度是95 ℃，該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12，在曲線B所對應的溫度下，將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，則反應后溶液中c(OH-)=0.02mol÷2L=0.01mol/L。由于該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12，所以c(H+)=10-10，所得混合液的pH＝10。