Question

已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如右图所示：

(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为             (填“A”或“B”)，请说明理由         。

(2)95℃时，若10体积pH₁= a的某强酸溶液与1体积pH₂= b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是__________________。

(3)25℃时，将pH = 11的NaOH溶液与pH = 4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH = 10，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为__________________。

(4)曲线B对应温度下，pH = 2的某HA溶液和pH = 10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH = 5。请分析其原因：                   。

Answer

（1）A (2分) 水的电离是吸热过程，温度低，电离程度小，c(H+)、c(OH-)小 (2分)

（2）a+b=13或pH1+pH2=13(2分)（3）2:9(2分)

（4）曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA为弱酸，HA和NaOH中和后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+,使溶液pH=5(2分)

【解析】

试题分析：

（1）水的电离是吸热过程，升高温度，使水的电离程度增大，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中氢离子、氢氧根离子浓度都增大，则曲线A为25℃时的电离平衡曲线；

（2）要注意的是95°C时，水的离子积为10-12，即酸、碱浓度相等时pH(酸)+pH(碱)=12，现强碱的OH-浓度是强酸H+浓度的10倍，所以pH(酸)+pH(碱)=13，即pH1+pH2=13，或a+b=13；

（3）25℃时，pH = 11的NaOH溶液中c(OH－)碱=10-3mol/L，pH = 4的H2SO4溶液中c(H+)酸=10-4mol/L，所得混合溶液的pH = 10，说明酸、碱混合时碱过量溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)混=10-4mol/L，设酸的体积为V(H2SO4)，碱的体积为V(NaOH)，则有：c(OH－)混×[V(H2SO4)+V(NaOH)]=c(OH－)碱×V(NaOH)－c(H+)酸×V(H2SO4)，求解可得：V(NaOH)：V(H2SO4)=2：9；

（4）曲线B对应95℃，pH=2的某酸HA中氢离子浓度与pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，HA若为强酸，完全反应后pH=6，实际上pH=5，说明酸过量，则该酸为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而使溶液呈酸性；故答案为：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA若为强酸，最后应为pH=6，现pH=5，说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+。

考点：考查水的电离和酸、碱混合的pH计算。