Question

【題目】已知水在25 ℃和95 ℃時的電離平衡曲線如圖所示：

（1）25 ℃時水的電離平衡曲線應為__________ (填“A”或“B”)。

（2）95 ℃時水的離子積Kw=__________。

（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 mL pH1=a的某強酸溶液與1 mL pH2=b的某強堿溶液混合后，所得溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是____________。

Answer 1

【答案】A 1×1012 10∶1 pH1+pH2=14或a+b=14

【解析】

（1） 因為水的電離是吸熱過程，升溫溫度會促進水電離， 以此確定曲線；

（2）根據(jù)水的離子積定義求解；
（3）先根據(jù)溫度和混合溶液pH大小確定溶液的酸堿性，根據(jù)溶液的pH計算酸和堿的體積之比；
（4）酸、堿都是強電解質，溶液呈中性說明氫離子和氫氧根離子的物質的量相等，結合水的離子積常數(shù)確定強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系。

（1）曲線A條件下Kw=c(H+)×c(OH-)=10-7×10-7=10-14，曲線B條件下c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L，Kw=c(H+)c(OH-)=10-12；水的電離是吸熱過程，加熱促進電離，所以A曲線代表25℃時水的電離平衡曲線；

答案為：A。

（2）由圖像可知，95℃時，水中氫離子的濃度為1×10-6mol/L，氫氧根離子的濃度為1×10-6mol/L，則Kw=1×10-12；

答案為：1×10-12；

（3）25℃時所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n(OH-)=n(H+)，則V(NaOH)·10-5mol·L-1=V(H2SO4)·10-4mol·L-1，得V(NaOH)：V(H2SO4)=10:1；

答案為：10:1；

（4）強酸的pH1=a，強堿的pH2=b，由95℃時，若100體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混和后溶液呈中性，即n(OH-)=n(H+)，則100×10-a=1×10b-12，102-a=10b-12，即2-a=b-12，則a+b=14或pH1+pH2=14；

答案為：pH1+pH2=14或a+b=14；