Question

11．某溫度時，水的離子積常數K_W=10^-13，將此溫度下pH=11的Ba（OH）₂溶液a L與pH=1的H₂SO₄溶液b L混合（設混合溶液體積為兩者之和，固體體積忽略不計）．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 若所得混合溶液為中性，則a：b=1：1
• B． 若所得混合溶液為中性，則生成沉淀的物質的量為0.05b mol
• C． 若a：b=9：2，則所得溶液pH等于2
• D． 若a：b=9：2，則該混合溶液最多能溶解鐵粉0.28（a+b）g

Answer 1

分析 該溫度下，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-1 mol/L=0.1mol/L，
A．如果所得溶液呈中性，則酸中n（H⁺）等于堿中n（OH^-）；
B．如果所得溶液呈中性，則酸堿的物質的量相等，根據SO₄^2-守恒計算生成沉淀的物質的量；
C．若a：b=9：2，設a=9x，b=2x，則c（H⁺）=$\frac{0.1×2x-0.01×9x}{9x+2x}$=0.01 mol•L^-1，pH=-lgc（H⁺）；
D．根據C知，n（H⁺）=0.01 mol•L^-1×（a+b） L=0.01（a+b） mol，2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑，根據Fe和氫離子之間的關系式計算．

解答 解：該溫度下，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-1 mol/L=0.1mol/L，
A．如果所得溶液呈中性，則酸中n（H⁺）等于堿中n（OH^-），所以0.01a=0.1b，則a：b=10：1，故A錯誤；
B．如果所得溶液呈中性，則酸堿的物質的量相等，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×$\frac{1}{2}$×bL=0.05bmol，因為SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，所以用SO₄^2-計算沉淀的物質的量：n=0.05b mol，故B正確；
C．若a：b=9：2，設a=9x，b=2x，則c（H⁺）=$\frac{0.1×2x-0.01×9x}{9x+2x}$=0.01 mol•L^-1，pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，故C正確；
D．根據C知，n（H⁺）=0.01 mol•L^-1×（a+b） L=0.01（a+b） mol，2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑，根據Fe和氫離子之間的關系式計算得m（Fe）=n（Fe）．M（Fe）=n（H⁺）．M（Fe）=$\frac{1}{2}$×0.01（a+b） mol×56 g•mol^-1=0.28（a+b）g，故D正確；
故選A．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷及方程式的有關計算，為高頻考點，明確各個物理量之間的關系是解本題關鍵，注意該溫度下離子積常數不是10^-14，注意酸中氫離子濃度與硫酸根離子濃度關系，題目難度中等．