Question

水的電離平衡如圖所示．
（1）若A點表示25℃時水的電離平衡狀態(tài)，當(dāng)升高溫度至100℃時水的電離平衡狀態(tài)為B點，則此時水的離子積為

 

．
（2）將100℃時pH=9的Ba（OH）₂溶液與pH=4的鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，欲使混合溶液的pH=7，則Ba（OH）₂溶液與鹽酸的體積比為

 

．
（3）某溫度下，純水中[H⁺]為3×10^-6mol/L，則此時[OH^-]為

 

 mol/L，另有該溫度下一份pH=2的硫酸溶液，則該溶液中由水電離產(chǎn)生的[H⁺]為

 

 mol/L．

Answer 1

考點：離子積常數(shù),酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算

專題：

分析：（1）根據(jù)水的離子積表達式K_W=c（H⁺）?c（OH^-）進行計算；
（2）設(shè)出氫氧化鈉溶液為x和硫酸溶液的體積為y，根據(jù)題中數(shù)據(jù)列式計算出體積之比；
（3）無論在什么溫度下，純水永遠顯中性；根據(jù)在酸溶液中，OH^-全部來自于水的電離，而由水電離出的H⁺和水電離出的OH^-是相等的，由此計算．

解答： 解：（1）水的離子積K_W=c（H⁺）?c（OH^-），100℃時，K_W=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-6×10^-6=10^-12，故答案為：10^-12；
（2）設(shè)氫氧化鈉溶液的體積為xL，硫酸溶液的體積為yL，pH=9的NaOH溶液中，氫氧根離子的濃度為：10^-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中氫離子濃度為：10^-4mol/L，
二者混合后溶液的pH=7，溶液酸性堿性，溶液中氫氧根離子的濃度為10^-5mol/L，即氫氧化鈉過量，即10^-3mol/L×xL=10^-4mol/L×y+10^-5mol/L（x+y），
解得x：y=1：9，
故答案為：1：9；   
（3）無論在什么溫度下，純水永遠顯中性，故當(dāng)純水中[H⁺]為3×10^-6mol/L，則此時[OH^-]也為3×10^-6mol/L，此溫度下，水的離子積為9×10^-12；
在pH=2的硫酸溶液中，[H⁺]=10^-2mol/L，幾乎全部來自于酸的電離；故[OH^-]=6×10^-10mol/L，全部來自于水的電離，而由水電離出的H⁺和水電離出的OH^-是相等的，故由水電離出的氫離子的濃度也為9×10^-10mol/L，故答案為：3×10^-6；9×10^-10．

點評：本題考查了離子積常數(shù)的有關(guān)計算，易錯題是（2），注意混合溶液的pH=7時溶液呈堿性而不是中性，為易錯點．