Question

（8分）已知水在25 ℃和95 ℃時，其電離平衡曲線如圖所示。

（1）25℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。

（2）95℃時，若100體積pH＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________。

（3）曲線A所對應(yīng)的溫度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1________α2（填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”），若二者恰好反應(yīng)所得溶液的pH＜7，原因是__________________。（用離子方程式表示）

（4）在曲線B所對應(yīng)的溫度下，將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，所得混合液的pH＝________。

Answer 1

（8分）(1) 10:1（2分）；(2)a＋b＝14 (2分)

(3)小于（1分）；B- + H2O BOH + H+（1分）；(4)10（2分）

【解析】

試題分析：（1）25℃時， pH＝9的NaOH溶液，c(OH-)=10-5mol/L；pH＝4的H2SO4溶液混合，c(H+)=10-4mol/L；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH-)=n(H+)。則c(OH-)?V(NaOH)= c(H+)?V(H2SO4)。故NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為V(NaOH)：V(H2SO4)= c(H+)：c(OH-)=10:1；（2）95℃時，水的離子積常數(shù)是Kw=10-13.若100體積pH＝a的某強(qiáng)酸溶液中n(H+)=100×10-amol=10(2-a)mol， 1體積pH＝b的某強(qiáng)堿溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10(b-12)mol�；旌虾笕芤撼手行�，10(2-a)mol=10(b-12)mol。2-a=b-12.所以a+b=14。（3）曲線A所對應(yīng)的溫度是室溫。在室溫下，pH＝2的HCl溶液，c(H+)(水)=10-12mol/L；pH＝11的某BOH溶液中，c(H+)(水)=10-11mol/L；水電離產(chǎn)生的H+的濃度越大，水的電離程度就越大。若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1<α2。若二者恰好反應(yīng)所得溶液的pH＜7，說明該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽，弱堿陰離子B-發(fā)生水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的H+，最終使溶液中c(H+)>c(OH-)，水解的離子方程式是：B- + H2O BOH + H+；（4）曲線B所對應(yīng)的溫度是95 ℃，該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12，在曲線B所對應(yīng)的溫度下，將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，則反應(yīng)后溶液中c(OH-)=0.02mol÷2L=0.01mol/L。由于該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12，所以c(H+)=10-10，所得混合液的pH＝10。

考點(diǎn)：考查酸堿中和反應(yīng)時溶液的體積比、鹽的水解、溶液的pH的計算的知識。