Question

18．某溫度（t℃）下的溶液中，c（H⁺）=10^-x mol/L，c（OH^-）=10^-y mol/L，x與y的關(guān)系如圖所示．請回答下列問題：
（1）此溫度時(shí)，水的離子積K_W為10^-13 mol²•L^-2，則該溫度t℃＞25℃
（填“＞”、“＜”或“=”）．
（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，并比較溶液中各離子的濃度大�。�
①若所得混合液為中性，則a：b=10：1；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）．
②若所得混合液的pH=2，則a：b=9：2；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

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，根據(jù)K_W=c（H⁺）×c（OH^-）計(jì)算；
（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^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，
根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷反應(yīng)的程度，以此計(jì)算，并確定溶液中離子濃度的大�。�

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，
則溫度高于常溫，
故答案為：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^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=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，得到的溶液是硫酸鈉溶液，溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；　
故答案為：10：1；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，則有$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01，a：b=9：2，所的溶液是硫酸鈉和硫酸的混合物，離子濃度大小順序是：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：9：2；c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評 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．