Question

11．（1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，此溫度下，將pH=a的NaOH溶液V_a  L與pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略體積變化），若所得混合液為中性，且a=12，b=2，則V_a：V_b=10：1．
（2）25℃時，pH=a的20mL的H₂SO₄溶液與c（H⁺）=10^-b的200mL的NaOH溶液混合后（忽略體積變化），溶液呈中性，則a和b滿足的關系a+b=15．

Answer 1

分析 （1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，該溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-13mol/L，c（OH^-）=c（NaOH）=0.01mol/L，則Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13×10^-2=10^-15，該溫度下，pH=a的NaOH溶液中好c（OH^-）=10^a-15mol/L，pH=b的硫酸溶液中c（H⁺）=10^-bmol/L，將pH=a的NaOH溶液V_aL與pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略體積變化），若所得混合液為中性，說明酸中n（H⁺）等于堿中n（OH^-），據(jù)此分析解答；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，據(jù)此計算．

解答 解：（1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，該溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-13mol/L，c（OH^-）=c（NaOH）=0.01mol/L，則Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13×10^-2=10^-15，該溫度下，pH=a的NaOH溶液中好c（OH^-）=10^a-15mol/L，pH=b的硫酸溶液中c（H⁺）=10^-bmol/L，將pH=a的NaOH溶液V_aL與pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略體積變化），若所得混合液為中性，說明酸中n（H⁺）等于堿中n（OH^-），
則10^-bmol/L×V_bL=c（OH^-）=10^a-15mol/L×V_aL，
a=12、b=2，V_a：V_b=10^15-a-b：1=10：1，故答案為：10：1；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氫氧化鈉都是強電解質(zhì)，所以酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，所以10^-a×0.02L=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-b}}$×0.2L，1-a=b-14，解得a+b=15，故答案為：a+b=15．

點評 本題考查酸堿混合的定性判斷和計算，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等．