Question

（8分）已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。

（1）25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为________。

（2）95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。

（3）曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α₁、α₂表示，则α₁________α₂（填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”），若二者恰好反应所得溶液的pH＜7，原因是__________________。（用离子方程式表示）

（4）在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)₂溶液与等物质的量浓度的NaHSO₄溶液等体积混合，所得混合液的pH＝________。

Answer

（8分）(1) 10:1（2分）；(2)a＋b＝14 (2分)

(3)小于（1分）；B- + H2O BOH + H+（1分）；(4)10（2分）

【解析】

试题分析：（1）25℃时， pH＝9的NaOH溶液，c(OH-)=10-5mol/L；pH＝4的H2SO4溶液混合，c(H+)=10-4mol/L；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH-)=n(H+)。则c(OH-)∙V(NaOH)= c(H+)∙V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)：V(H2SO4)= c(H+)：c(OH-)=10:1；（2）95℃时，水的离子积常数是Kw=10-13.若100体积pH＝a的某强酸溶液中n(H+)=100×10-amol=10(2-a)mol， 1体积pH＝b的某强碱溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10(b-12)mol。混合后溶液呈中性，10(2-a)mol=10(b-12)mol。2-a=b-12.所以a+b=14。（3）曲线A所对应的温度是室温。在室温下，pH＝2的HCl溶液，c(H+)(水)=10-12mol/L；pH＝11的某BOH溶液中，c(H+)(水)=10-11mol/L；水电离产生的H+的浓度越大，水的电离程度就越大。若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1<α2。若二者恰好反应所得溶液的pH＜7，说明该盐是强碱弱酸盐，弱碱阴离子B-发生水解反应消耗水电离产生的H+，最终使溶液中c(H+)>c(OH-)，水解的离子方程式是：B- + H2O BOH + H+；（4）曲线B所对应的温度是95 ℃，该温度下水的离子积常数是Kw=10-12，在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，则反应后溶液中c(OH-)=0.02mol÷2L=0.01mol/L。由于该温度下水的离子积常数是Kw=10-12，所以c(H+)=10-10，所得混合液的pH＝10。

考点：考查酸碱中和反应时溶液的体积比、盐的水解、溶液的pH的计算的知识。