Question

某溫度（t℃）下的溶液中，c（H⁺）=10^-xmol/L，c（OH^-）=10^-y mol/L，x與y的關(guān)系如圖所示．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）此溫度時(shí)，水的離子積K_w為

 

，則該溫度t

 

25℃（填“＞”“＜”“=”）．
（2）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（假設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì)），試通過計(jì)算填寫以下不同情況時(shí)兩種溶液的體積比，并比較溶液中各離子的濃度大小．
①若所得混合液為中性，此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是

 

．
②若所得混合液的pH=2，則a：b=

 

；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：離子積常數(shù),pH的簡單計(jì)算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）離子積常數(shù)=c（H⁺）?c（OH^-）；溫度越高，離子積越大；
（2）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(shí)NaOH溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷反應(yīng)的程度，以此計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)圖知，當(dāng)c（H⁺）=1 mol/L，c（OH^-）=10^-13 mol/L，由離子積常數(shù)=c（H⁺）．c（OH^-）=1.10^-13=10^-13，溫度越高，離子積越大，常溫下水的離子積為10^-14，所以該溫度大于25℃；
故答案為：10^-13 ；＞；
（2）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(shí)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c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)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：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，a：b=9：2，溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），
溶液中氫離子濃度為0.01mol/L，硫酸根離子濃度為

0.05×2

2+9

mol/L=0.009mol/L，所以氫離子濃度大于硫酸根離子濃度，根據(jù)物料守恒知，c（SO₄ ^2- ）＞（Na⁺），氫氧根離子濃度最小，所以離子濃度大小順序是c（H⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），
故答案為：9：2；c（H⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查酸堿混合的定性判斷，會(huì)根據(jù)溶液的酸堿性及電荷守恒判斷離子濃度大小，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的計(jì)算能力和分析能力．