Question

列式并计算：

（1）某温度时，测得0.01 mol/L的NaOH溶液pH为11，求该温度下水的离子积常数K_w

（2）在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液V_a L与pH＝b的硫酸V_b L混合。

①若所得混合溶液为中性，且a＝12，b＝2，求V_a ∶V_b 。

②若所得混合溶液的pH＝10，且a＝12，b＝2，求V_a∶V_b 。

Answer

（1）1×10-13 （2）① 1∶10② 1∶9

【解析】

试题分析：（1）某温度时，测得0.01 mol/L的NaOH溶液pH为11，则溶液中氢离子浓度是10－11mol/L，溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，所以该温度下水的离子积常数Kw＝c(H＋)c(OH－)＝0.01×10－11＝1×10-13。

（2）在此温度下，pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的硫酸溶液中氢氧根离子和氢离子浓度分别是10a－13mol/L和10－bmol/L，则

①若所得混合溶液为中性，则Va× 10a－13mol/L＝Vb×10－bmol/L，又因为a＝12，b＝2，所以Va∶Vb＝。

②若所得混合溶液的pH＝10，说明氢氧化钠过量，则，又因为a＝12，b＝2，所以Va∶Vb＝1∶9。

【考点定位】本题主要是考查水的离子积常数和pH计算

【名师点晴】有关pH计算的一般解题思路是：若溶液为酸性，先求c(H＋)，再求pH＝－lgc(H＋)；若溶液为碱性，先求c(OH－)，再求c(H＋)＝KW/c(OH－)，最后求pH。难点是酸碱混合溶液pH的计算，基本原则是“酸按酸，碱按碱，酸碱中和看过量”。若两强酸混合：直接求c(H＋)混，代入公式pH＝－lgc(H＋)混计算，c(H＋)混＝。若两强碱混合：先求c(OH－)混，再根据KW＝c(H＋)·c(OH－)计算，求c(H＋)混，由c(H＋)混求pH，c(OH－)混＝。若强酸、强碱混合：恰好完全中和：pH＝7；酸过量：c(H＋)混＝；碱过量：c(OH－)混＝，c(H＋)混＝。