Question

2．常溫下，將一定濃度的NaOH溶液逐滴加入到20.00mL一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液中，反應(yīng)過程中溶液pH和所加NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示：
（1）由圖可知，硫酸的物質(zhì)的量濃度為多少？
（2）計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度：
（3）計(jì)算加入10mLNaOH溶液時(shí)，溶液的pH（已知1g2=0.3，混合后溶液的體積按混合前兩種溶液的體積之和計(jì)算）

Answer 1

分析 （1）由圖可知，在加入NaOH之前，pH=1，根據(jù)c（H⁺）計(jì)算硫酸的濃度；
（2）當(dāng)加到25mL的NaOH時(shí)pH=7，氫氧化鈉與硫酸恰好完全中和，根據(jù)n（H⁺）=n（OH^-）計(jì)算；
（3）加入10mLNaOH后，總體積V=10+20=30mL，中和掉H⁺為0.08×0.01=0.0008mol，剩余的H⁺為0.1×0.02-0.008=0.0012moL，然后計(jì)算氫離子濃度和pH．

解答 解：（1）由圖可知，在加入NaOH之前，硫酸溶液的pH=1，則c（H⁺）=0.1mol/L，所以硫酸的濃度為c（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=0.05mol/L；
答：硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L；
（2）當(dāng)加到25mL的NaOH時(shí)pH=7，氫氧化鈉與硫酸恰好完全中和，而由（1）可知，c（H⁺）=0.1mol/L，所以n（H⁺）=c（H⁺）×V（H₂SO₄）=n（OH^-）=c（NaOH）×V（NaOH），
所以c（NaOH）=$\frac{0.1mol/L×0.02L}{0.025L}$=0.08mol/L；
答：NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.08mol/L；
（3）加入10mLNaOH后，總體積V=10+20=30mL，中和掉H⁺為0.08×0.01=0.0008mol，剩余的H⁺為0.1×0.02-0.008=0.0012moL，所以最后c（H⁺）=$\frac{0.0012mol}{0.03L}$=0.04mol/L，
所以pH=-lgc（H⁺）=-lg0.04=1.4；
答：加入10mLNaOH溶液時(shí)，溶液的pH為1.4．

點(diǎn)評 本題考查了酸堿混合溶液的定量計(jì)算、pH的計(jì)算，題目難度中等，注意把握混合溶液中離子濃度的計(jì)算方法，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．