Question

某温度（t ℃)时，水的离子积为K_W=1×10^-13,则该温度__________25 ℃(选填“＞”“＜”“=”），其理由是____________________________________。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），试通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比。

（1）若所得混合溶液为中性，则a∶b=__________；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是__________。

（2）若所得混合液的pH=2，则a∶b=__________；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是__________。

Answer

＞  25 ℃时水的KW=1×10-14(小于1×10-13)，水的电离是吸热的，温度升高，KW增大

（1）10∶1  c(Na+)＞c()＞c(H+)=c(OH-)    (2)9∶2  c(H+)＞c()＞c(Na+)＞c(OH-)

【解析】

试题分析：因为常温下H2O的KW=10-14,故t ℃时KW大于25 ℃时的KW。因为温度升高，电离是吸热的，平衡向正反应方向移动，KW=c(H+)c(OH-)变大。

（1）pH=11的NaOH a L与pH=1的H2SO4 b L混合后溶液显中性，则10-2 mol·L-1·a L=10-1 mol·L-1·b L

a∶b=10∶1

根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()，故有c(Na+)＞c()＞c(H+)=c(OH-)。

（2）=10-2 mol·L-1

由计算知a∶b=9∶2

设a为9 L，b为2 L，则反应后

n()=×2 L="0.1" mol

n(H+)="0.01" mol·L-1×(9 L+2 L)="0.11" mol

n(Na+)="0.01" mol·L-1×9 L="0.09" mol

故有c(H+)＞c()＞c(Na+)＞c(OH-)。

考点：考查水的离子积常数、pH的有关计算、溶液酸碱性和溶液中离子浓度关系的有关判断