Question

【題目】已知水在25 ℃和95 ℃時，其電離平衡曲線如圖所示：

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

（2）在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______________。

（3）95 ℃時，若100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，pH1與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】 A 水的電離是吸熱過程，溫度低時，電離程度小，c(H＋)、c(OH－)小 10∶1 a＋b＝14或pH1＋pH2＝14 曲線B對應(yīng)95 ℃，此時水的離子積為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＋

【解析】本題考查水的離子積、pH的計算等知識，（1）25℃時，水的離子積為為10－14，因此曲線A是25℃時的水的電離平衡曲線，原因是水的電離是吸熱過程，升高溫度，促進(jìn)電離，c(H＋)、c(OH－)增大，反之減小；（2）混合后溶液的pH=7，即說明NaOH溶液中OH－的物質(zhì)的量等于H2SO4中H＋物質(zhì)的量，即V(NaOH)×Kw/c(H＋)=V(H2SO4)×c(H＋)，代入數(shù)值，V(NaOH)×10－5=V(H2SO4)×10－4，V(NaOH):V(H2SO4)=10:1；（3）95℃時水的離子積為10－12，說明酸中n(H＋)等于堿中n(OH－)，即100×10－a=1×Kw/c(H＋)，100×10－a=1×10(b－12)，即為a＋b=14或pH1＋pH2=14；（4）曲線B對應(yīng)95 ℃，此時水的離子積為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＋。