Question

已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示．
（1）25℃時(shí)，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

 

．
（2）95℃時(shí)，若100體積pH=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是

 

．
（3）曲線A所對(duì)應(yīng)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(wú)法確定”），若二者恰好反應(yīng)所得溶液的pH＜7，原因是

 

．（用離子方程式表示）
（4）在曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度下，將0.02mol/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，所得混合液的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,pH的簡(jiǎn)單計(jì)算

專(zhuān)題：電離平衡與溶液的pH專(zhuān)題

分析：（1）設(shè)出兩溶液的體積，然后根據(jù)溶液pH計(jì)算出氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度、硫酸溶液中氫離子濃度，然后計(jì)算出二者體積之比；
（2）計(jì)算出酸堿溶液的氫氧根離子、氫離子濃度，然后根據(jù)氫離子與氫氧根離子的物質(zhì)的量相等計(jì)算；
（3）水中氫離子、堿中氫氧根離子濃度越大，水的電離程度越��；恰好反應(yīng)后溶液顯示酸性，則反應(yīng)生成了強(qiáng)酸弱堿鹽，堿根離子水解，溶液顯示酸性；
（4）根據(jù)圖象判斷該溫度下水的離子積，然后計(jì)算出混合液中氫氧根離子濃度，再結(jié)合該溫度下水的離子積計(jì)算出所帶溶液中氫離子濃度及溶液的pH．

解答： 解：（1）25℃時(shí)，將pH=9的NaOH溶液中C（OH^-）=10^-5mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-4mol/L，要使混合溶液呈中性，則氫氧根離子的物質(zhì)的量等于氫離子的物質(zhì)的量，設(shè)堿的體積為xL，酸的體積為yL，則10^-5 mol/L×xL=10^-4 mol/L×yL，所以x：y=10^-4：10^-5=10：1，
故答案為：10：1；
（2）95℃時(shí)，pH₁=a的某強(qiáng)酸溶液中C（H⁺）=10^-amol/L，pH₂=b的某強(qiáng)堿溶液c（OH^-）=10^b-12mol/L，溶液呈中性，則酸中氫離子的物質(zhì)的量應(yīng)等于堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量，則：100×10^-a=1×10^b-12，整理可得：a+b=14，
故答案為：a+b=14；
（3）在曲線A中，水的離子積為10^-7×10^-7=10^-14，pH=2的HCl中c（H⁺）=10^-2mol/L，pH=11的某BOH溶液中c（OH^-）=10^-3mol/L，因c（H⁺）＞c（OH^-），故在鹽酸中水的電離受到的抑制作用比較大，即：α₁小于α₂；
若二者恰好反應(yīng)所得溶液的pH＜7，說(shuō)明生成了強(qiáng)酸弱堿鹽，B⁺離子水解，溶液顯示酸性，水解方程式為：B⁺+H₂O?BOH+H⁺，
故答案為：小于；B⁺+H₂O?BOH+H⁺；
（4）在曲線B中，水的離子積為：10^-6×10^-6=10^-12，0.02mol/L的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=0.04mol/L，NaHSO₄溶液的濃度為0.02mol/L，c（H⁺）=0.02mol/L，當(dāng)二者等體積混合后，溶液中的c（OH^-）=

0.04mol/L-0.02mol/L

2

=0.01mol/L，則c（H⁺）=

10-12

0.01

=10^-10mol/L，該溶液的pH=10，
故答案為：10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計(jì)算，題目難度較大，明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系為解答關(guān)鍵，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，需要明確該溫度下水的離子積為10^-6×10^-6=10^-12，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．