Question

某温度下，水的离子常数K_W＝10^—13，将此温度下pH＝11的Ba(OH)₂溶液aL与pH＝1的H₂SO₄溶液bL混合，设混合溶液体积为两者之和，所得固体体积忽略不计。

（1）若所得混合溶液为中性，则a:b＝________，生成沉淀物质的量为______mol(用含b表达式来表示)。

（2）若a:b＝9:2，则所得溶液pH＝_____。该混合溶液最多能溶解铁粉_______g(用含a、b表达式表示)。

Answer

（1）10:1；0.05b；（2）2；0.28(a＋b)

【解析】

试题分析：某温度时，水的离子积常数KW=10-13，pH=11的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L，pH=1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，

（1）若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应，则有：n(H+)=n(OH-)，即：0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a:b=0.1:0.01=10:1，Ba2++SO42-=BaSO4↓，用硫酸根计算沉淀物质的量=×bL=0.05bmol；或用钡离子计算沉淀物质的量=×aL=0.005amol；故答案为：10:1；0.05bmol或0.005amol；

（2）若a:b=9:2，而a:b=10:1时二者恰好反应，说明酸过量，若所得混合液的pH=2，酸过量，c(H+)=，将a=b代入可得，c(H+)=0.01mol/L，溶液pH=2；铁与氢离子反应的关系式为：Fe～2H+，n(Fe)=n(H+)，所以该溶液最多溶解的铁的质量为：m(Fe)=56g/mol×0.01mol/L×(a+b)L=0.28(a+b)g，a:b=9:2时所得溶液的pH为2；该混合溶液最多能够溶解铁粉的质量为0.28(a+b)g，故答案为：2；0.28(a+b)。

考点：考查了酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算的相关知识。