Question

【題目】已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：

(1)95℃時，0.01mol/LNaOH溶液的pH=________________________________________

(2)95℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為_________（填“A”或“B”），請說明理由___________

(3)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__________________________________________

(4)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，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是_________________

(5)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。請分析原因：___________________________________________________

Answer 1

【答案】10 B 水的電離是吸熱過程，溫度升高電離程度增大，c(H+)、c(OH-)均增大 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+，使溶液pH=5

【解析】

由于水的電離是吸熱過程，升高溫度，促進(jìn)水的電離，c（H+）、c（OH-）均增大，則A曲線代表25℃，B曲線代表95℃，且25℃時水的離子積Kw=10-14，95℃時水的離子積Kw=10-12。

(1)95℃時，溶液中氫氧根離子的濃度為0.01mol/L，所以溶液中氫離子的濃度為，溶液的pH=10；

(2)水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的電離程度增大，、均增大，所以B曲線代表95℃；

(3)25℃時所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性，酸堿恰好中和，即硫酸溶液中n（H+）與NaOH溶液中n（OH-）相等，則，得；

(4)95℃時水的離子積為，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10-a×100=10b-12×1，解得即pH1+pH2=14；

(5)在曲線B對應(yīng)溫度下，pH=2的HA溶液中c（H+）=10-2mol/L，pH=10的NaOH溶液中c（OH-）=10-2mol/L，兩者等體積混合后溶液的pH=5，說明混合后溶液呈酸性，由于NaOH為強(qiáng)堿，則說明HA為弱酸，兩者充分反應(yīng)后HA過量，過量的HA繼續(xù)電離出H+，溶液呈酸性。