Question

（1）常溫時，將pH=8的某NaOH溶液與pH=4的某H₂SO₄溶液混合，得到pH=7的混合溶液．求NaOH溶液與硫酸的體積比

 

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（2）已知90℃時，水的離子積常數(shù)為1×10^-12．在此溫度下，將pH=8的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，也得到pH=7的混合溶液．求NaOH溶液與硫酸體積比

 

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Answer 1

考點：pH的簡單計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）pH=4的H₂SO₄溶液，c（H⁺）=1×10^-4mol/L，pH=8的NaOH溶液，c（OH^-）=1×10^-6mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液和pH=8的NaOH溶液混合，要使混合液的pH=7，酸堿恰好完全反應，應存在n（OH^-）=n（H⁺）；
（2）pH=8的NaOH溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度=

10-12

10-8

=10^-4 mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度=10^-4 mol/L，水的離子積常數(shù)K_w=10^-12，即pH=6時，溶液呈中性，當混合溶液的pH=7時，溶液呈堿性，即NaOH過量，據(jù)此列式計算出NaOH溶液與硫酸的體積比．

解答： 解：（1）pH=4的H₂SO₄溶液，c（H⁺）=1×10^-4mol/L，pH=8的NaOH溶液，c（OH^-）=1×10^-6mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液和pH=8的NaOH溶液混合，要使混合液的pH=7，酸堿恰好完全反應，應存在n（OH^-）=n（H⁺），則有1×10^-6mol/L×V1=1×10^-4mol/L×V2，V1：V2=100：1，故答案為：100：1；
（2）當混合溶液的pH=7時，混合溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度=

10-12

10-7

=10^-5 mol/L，
pH=8的NaOH溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度=

10-12

10-8

=10^-4 mol/L，
pH=4的H₂SO₄溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度=10^-4 mol/L，
設(shè)硫酸的體積為x，NaOH溶液的體積為y，混合后pH=7，呈堿性，
則兩種溶液混合后氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度列等式：

10-4y-10-4x

x+y

=10^-5，解得y：x=11：9，
故答案為：11：9．

點評：本題考查了酸堿反應的定性判斷、難溶物的溶解平衡及其計算等知識，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的計算方法，明確難溶物的溶解平衡及應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．