Question

【題目】已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如右圖所示：

（1）則25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為 （填“A”或“B”），請說明理由_______________。

（2）25℃時(shí)，將pH = 11的NaOH溶液與pH = 4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH = 10，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為__________________。

（3）95℃時(shí)，若10體積pH1= a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2= b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________________。

（4）曲線B對應(yīng)溫度下，pH = 2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH = 5。請分析其原因：__________________。

Answer 1

【答案】

（1）A；水的電離是吸熱過程，溫度低，電離程度小，c(H+)、c(OH-)小

（2）2:9

（3）a+b=13或 pH1 + pH2 = 13

（4）曲線B對應(yīng)95℃，此時(shí)水的離子積為10-12，HA為弱酸，HA和NaOH中和后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH = 5

【解析】

試題分析：

（1）水的電離是吸熱過程，升高溫度，使水的電離程度增大，當(dāng)溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積增大，水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，則曲線A為25℃時(shí)的電離平衡曲線；

（2）25℃時(shí)，pH = 11的NaOH溶液中c(OH－)堿=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，說明酸、堿混合時(shí)堿過量溶液呈堿性，混合溶液中c(OH－)混=10-4mol/L，設(shè)酸的體積為V(H2SO4)，堿的體積為V(NaOH)，則有：c(OH－)混×[V(H2SO4)+V(NaOH)]=c(OH－)堿×V(NaOH)－c(H+)酸×V(H2SO4)，求解可得：V(NaOH)：V(H2SO4)=2：9；

（3）要注意的是95°C時(shí)，水的離子積為10-12，即酸、堿濃度相等時(shí)pH（酸）+pH（堿）=12，現(xiàn)強(qiáng)堿的OH-濃度是強(qiáng)酸H+濃度的10倍，所以pH（酸）+pH（堿）=13，即pH1+pH2=13，或a+b=13；

（4）曲線B對應(yīng)95℃，pH=2的某酸HA中氫離子濃度與pH=10的NaOH溶液中氫氧根離子濃度相等，HA若為強(qiáng)酸，完全反應(yīng)后pH=6，實(shí)際上pH=5，說明酸過量，則該酸為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H+，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度而使溶液呈酸性；故答案為：曲線B對應(yīng)95℃，此時(shí)水的離子積為10-12，HA若為強(qiáng)酸，最后應(yīng)為pH=6，現(xiàn)pH=5，說明HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H+。