Question

【題目】已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如下圖所示：

（1）則25℃時水的電離平衡曲線應為_________（填“A”或“B”），請說明理由 。

（2）25℃時，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為__________.

（3）95℃時，若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關(guān)系是_________________.

（4）曲線B對應溫度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH=5.請分析其原因： 。

Answer 1

【答案】

（1）A；水的電離為吸熱過程，溫度越低，水的離子積越小；

（2）10:1；

（3）pH1+pH2=14或a+b=14；

（4）曲線B對應溫度為95℃，此時水的離子積為10-12，HA為弱酸，HA中和NaOH后，還剩余較多的HA繼續(xù)電離出H+，使溶液顯酸性。

【解析】

試題分析：（1）水的電離是吸熱過程，升高溫度，使水的電離程度增大，當溫度升高時，促進水的電離，水的離子積增大，水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性；故答案為：A；水的電離是吸熱過程，溫度越低，水的離子積越小；

（2）25℃時所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n（OH-）=n（H+），則V（NaOH）10-5 molL-1=V（H2SO4）10-4 molL-1，得V（NaOH）：V（H2SO4）=10：1，故答案為：10：1；

（3）強酸的pH=a，強堿的pH=b，由95℃時，若100體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混和后溶液呈中性，即n（H+）=n（OH-），則100×10-a=1×10b-12，102-a=10b-12，即2-a=b-12，則a+b=14，故答案為：a+b=14；

（4）曲線B對應溫度下，pH=2的HA溶液和pH=10的某NaOH溶液等體積混合后，氫離子和氫氧根離子恰好反應，如果酸是強酸，則鹽溶液呈中性，實際上溶液呈酸性，則酸為弱酸，生成強堿弱酸鹽水解呈堿性，中和后混合溶液中還剩余較多的弱酸分子，可繼續(xù)電離出H+，使溶液呈酸性，故答案為：曲線B對應溫度為95℃，此時水的離子積為10-12，HA為弱酸，HA中和NaOH后，還剩余較多的HA繼續(xù)電離出H+，使溶液顯酸性。