Question

某溫度(t ℃)時，水的離子積為KW＝1.0×10－13mol2·L－2，則該溫度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃，其理由是_______________________________________。

若將此溫度下pH＝11的苛性鈉溶液a L與pH＝1的稀硫酸b L混合(設混合后溶液體積的微小變化忽略不計)，試通過計算填寫以下不同情況時兩種溶液的體積比：

(1)若所得混合液為中性，則a∶b＝________；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是___________________________________。

(2)若所得混合液的pH＝2，則a∶b＝________。此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是__________________________________________。

 

Answer 1

　大于　水的電離是吸熱過程，KW隨溫度升高而增大　(1)10∶1　c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＝c(OH－)或c(Na＋)＝2c(SO42—)＞c(H＋)＝c(OH－)　(2)9∶2

c(H＋)＞c(SO42—)＞c(Na＋)＞c(OH－)

【解析】　水的電離是吸熱過程，KW隨溫度升高而增大，故溫度高于25 ℃。

(1)稀H2SO4中，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，NaOH溶液中c(OH－)＝＝0.01 mol·L－1

0．01 mol·L－1×a L＝0.1 mol·L－1×b L

a∶b＝10∶1

離子濃度關系c(Na＋)＞c(SO42—)＞c(H＋)＝c(OH－)或c(Na＋)＝2c(SO42—)＞c(H＋)＝c(OH－)

(2)若pH＝2，則

c(H＋)混＝＝0.01 mol·L－1

a∶b＝9∶2

離子濃度關系：此時，假如原來NaOH溶液為9 L，H2SO4溶液則為2 L

n(Na＋)＝0.01 mol·L－1×9 L＝0.09 mol

剩余n(H＋)＝0.01 mol·L－1×(9 L＋2 L)＝0.11 mol

n(SO42—)＝×2 L＝0.1 mol

所以：c(H＋)＞c(SO42—)＞c(Na＋)＞c(OH－)。