Question

某溫度（t℃）時，水的離子積為K_w=1×10^-13．若將此溫度下pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合（設混合后溶液體積的微小變化忽略不計），試通過計算填寫以下不同情況時兩種溶液的體積比．
（1）若所得混合溶液為中性，則a：b=

 

；此溶液中各種離子的濃度由大到小的排列順序是

 

．
（2）若所得混合溶液的pH=2，則a：b=

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算,水的電離

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：若將此溫度（t℃）下，pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合，此時NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，
①溶液呈中性，說明酸和堿恰好完全反應，根據溶液的酸堿性及電荷守恒確定離子濃度大��；
②若所得混合液的pH=2，根據c（H⁺）=

c(酸)V(酸)-c(堿)V(堿)

V(酸)+V(堿)

計算酸堿的體積比，根據溶液的酸堿性及物料守恒判斷離子濃度大小．

解答： 解：若將此溫度（t℃）下，pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合，此時NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，則
①若所得混合液為中性，則有0.01a=0.1b，a：b=10：1，混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據電荷守恒得c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ），該溶液為鹽溶液，硫酸根離子濃度大于氫離子濃度，所以離子濃度大小順序是：c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：10：1； c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，則有

0.1b-0.01a

a+b

=0.01，解得：a：b=9：2，
故答案為：9：2；

點評：本題考查酸堿混合的定性判斷，會根據溶液的酸堿性及電荷守恒判斷離子濃度大小，注意（2）中水的離子積常數是10^-13而不是10^-14，否則會導致錯誤，為易錯點．