Question

10．某溫度（t℃）下的溶液中，[H⁺]=10^-xmol•L^-1，[OH^-]=10^-y mol•L^-1，x與y的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：
（1）此溫度下，水的離子積K_W為10^-13 mol²•L^-2，則該溫度t＞25℃（填“＞”“＜”或“=”），pH=7的溶液顯堿（填“酸”“堿”或“中”）性．
（2）若將此溫度（t℃）下pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合（假設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì)）．試通過計(jì)算填寫以下不同情況時(shí)兩種溶液的體積比．
①若所得混合液為中性，則a：b=10：1；
②若所得混合液的pH=2，則a：b=9：2．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，x=0時(shí)，y=13，y=0時(shí)，x=13，則有x+y=13，則K_W=c（H⁺）×c（OH^-）=（10^-xmol•L^-1）×（10^-y mol•L^-1）=10^-13 mol²•L^-2；
（2）若將此溫度（t℃）下，pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合，此時(shí)NaOH溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，
①溶液呈中性，說明酸和堿恰好完全反應(yīng)；
②若所得混合液的pH=2，根據(jù)c（H⁺）=$\frac{c酸V酸-c堿V堿}{V酸+V堿}$計(jì)算酸堿的體積比．

解答 解：（1）由圖象可知，x=0時(shí)，y=13，y=0時(shí)，x=13，則有x+y=13，則K_W=c（H⁺）×c（OH^-）=（10^-xmol•L^-1）×（10^-y mol•L^-1）=10^-13 mol²•L^-2＞10^-14 mol²•L^-2，水的電離是吸熱的，Kw隨溫濕度升高而增大，所以該溫度t＞25℃，pH=6.5的溶液顯中性，當(dāng)pH=7的溶液顯堿性，故答案為：10^-13 mol²•L^-2；＞；堿；
（2）若將此溫度（t℃）下，pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合，Kw=10^-13 mol²•L^-2；此時(shí)NaOH溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，則：
①若所得混合液為中性，則有0.01a=0.1b，a：b=10：1，
故答案為：10：1；
②若所得混合液的pH=2，則有$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01，解得：a：b=9：2，
故答案為：9：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，注意水的離子積常數(shù)的計(jì)算，把握相關(guān)計(jì)算公式的運(yùn)用．