Question

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pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H₂SO₄溶液的体积之比为______________。

(2)95℃时，若100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)95℃时，向Ba(OH)₂溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。

实验序号	Ba(OH)2溶液的体积/mL	盐酸的体积/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	8
②	22.00	18.00	7
③	22.00	22.00	6

假设溶液混合前后的体积不变，则a＝_________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH^－)＝______。

(4)95℃时，将0.1 mol·L^－1的NaHSO₄溶液与0.1 mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

	甲	乙	丙	丁
0.1 mol·L^－^1 Ba(OH)2溶液体积/mL	10	10	10	10
0.l mol·L^－^1 NaHSO4溶液体积/mL	5	10	15	20

①按丁方式混合后，所得溶液显_____（填“酸”、“碱”或“中”）性。

②写出按乙方式混合后反应的化学方程式_______________________。所得溶液显______（填“酸”、“碱”或“中”）性。

③按甲方式混合，所得溶液的pH为________（混合时，忽略溶液体积的变化）。

Answer

10:1 a＋b＝14（或pH1＋pH2＝14） 4 1.0×10－7 中 Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH 碱 11

【解析】

(1)25℃时，先算离子积常数，再表示出NaOH溶液的c(OH－)与H2SO4溶液的c(H +)，混合后，根据混合溶液的pH＝7建立方程式进行计算。

(2)95℃时，先算离子积常数，再表示100体积pH1＝a的某强酸溶液的c(H +)与1体积pH2＝b的某强碱溶液的c(OH－)，混合后溶液呈中性，根据建立关系计算。

(3)根据序号①得出，Ba(OH)2溶液pH=8，再根据序号③得出的等体积混合后，呈中性得出a，实验②所得溶液中c(H+)和c(OH－)，②中所得溶液是氯化钡和氢氧化钡的混合物，抑制水的电离，因此溶液中的氢离子浓度是水电离出的。

(4)①按丁方式混合后，氢离子物质的量和氢氧根物质的量相等；②按乙方式混合后反应是硫酸根和钡离子反应，氢离子和氢氧根反应，还剩余氢氧根；③按甲方式混合，根据过量进行计算。

(1)25℃时，离子积常数为1×10-14，将pH＝9的NaOH溶液c(OH－)=1×10-5mol∙L-1与pH＝4的H2SO4溶液c(H+)=1×10-4mol∙L-1混合，若所得混合溶液的pH＝7，，得到，，则pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液的体积之比为10:1，故答案为：10:1。

(2)95℃时，离子积常数为1×10-12，若100体积pH1＝a的某强酸溶液c(H +)=1×10-amol∙L-1与1体积pH2＝b的某强碱溶液c(OH－)=1×10b-12mol∙L-1混合后溶液呈中性，，，a+b=14，pH1 + pH2=14，因此强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是14，故答案为：14。

(3)根据序号①得出，Ba(OH)2溶液pH=8，根据序号③得出的等体积混合后，pH=6，溶液显中性，两者pH之和为12，则a=12–8=4，实验②所得溶液中c(H+)=1×10-7mol∙L-1，则c(OH－)=1×10-5mol∙L-1，②中所得溶液是氯化钡和氢氧化钡的混合物，抑制水的电离，因此溶液中的氢离子浓度是水电离出的，水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子，因此由水电离产生的c(OH－)＝1×10-7mol∙L-1，故答案为：4；1.0×10－7。

(4)①按丁方式混合后，氢离子物质的量和氢氧根物质的量相等，因此所得溶液显中性，故答案为：中。

②按乙方式混合后反应是硫酸根和钡离子反应，氢离子和氢氧根反应，还剩余氢氧根，因此化学方程式Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH，所得溶液显碱性，故答案为：Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH；碱。

③按甲方式混合，所得溶液，，因此pH为11，故答案为：11。