Question

在T℃下，某Ba（OH）₂稀溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，向該溶液中逐滴加入pH=x的鹽酸，測(cè)得混合溶液的部分pH如下表所示：

序號(hào)	氫氧化鋇溶液的體積/mL	鹽酸的體積/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	8
②	22.00	18.00	7
③	22.00	22.00	6

（1）依據(jù)題意判斷，T℃

 

25℃（填“大于”、“小于”或“等于”），該溫度下水的離子積K_W=

 

．
（2）x=

 

，原Ba（OH）₂稀溶液的物質(zhì)的濃度為

 

．
（3）該溫度下，向1L硫酸與硫酸鈉的混合溶液中加入3L該Ba（OH）₂稀溶液時(shí)，沉淀正好達(dá)到最大值，從所得溶液中取出4mL并加水稀釋至20mL，測(cè)得溶液的pH為7，則原硫酸與硫酸鈉混合溶液的pH為

 

，Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算,pH的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）溶液中的離子積Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，促進(jìn)電離，Kw增大；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，氫氧化鋇中c（OH^-）=

1×10-12

1×10-8

=0.0001mol?L^-1，則c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）；再根據(jù)表中③的數(shù)據(jù)求出氫離子濃度；
（3）根據(jù)硫酸根離子和氫氧化鋇的關(guān)系式計(jì)算n（SO₄^2-）_總，根據(jù)混合溶液的pH計(jì)算原來(lái)溶液中c（H⁺），從而得出其pH；
根據(jù)硫酸根離子守恒計(jì)算硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）溶液中的離子積Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b），已知a+b=12，所以K_w=10^-12；
水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，促進(jìn)電離，Kw增大，而25℃時(shí)Kw=10^-14，所以當(dāng)Kw=10^-12時(shí)溫度大于25℃，
故答案為：大于；10^-12；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，當(dāng)氫氧化鋇溶液中沒(méi)加鹽酸時(shí)，溶液的pH=8，則溶液中c（OH^-）=

1×10-12

1×10-8

=0.0001mol?L^-1，所以c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）=5×10^-5mol?L^-1；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)③可知，當(dāng)氫氧化鋇和鹽酸的體積相同時(shí)，溶液的PH=6，即鹽酸與氫氧化鋇恰好反應(yīng)，所以c（H⁺）=c（OH^-）=0.0001mol?L^-1，則原來(lái)鹽酸中溶液的pH=4，即x=4；
故答案為：4；5×10^-5mol?L^-1；
（3）據(jù)題意知n（SO₄^2-）_總=n[Ba（OH）₂]=3L×5×10^-5 mol/L=1.5×10^-4 mol，
據(jù)完全反應(yīng)時(shí)，c（OH^-）_過(guò)=

5×10-5mol/L×2×3L-1×c(H+)

4L

×

4mL

20mL

=

10-12

10-7

mol/L=10^-5 mol/L，
解得：c（H⁺）=1×10^-4 mol/L，pH=4；
n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_總-n（H₂SO₄）=1.5×10^-4 mol-

1

2

×10^-4 mol×1 L=1×10^-4 mol，
所以：c（Na₂SO₄）=1×10^-4 mol/L，
故答案為：4；1×10^-4 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了水溶液中的離子積常數(shù)應(yīng)用、酸堿混合的定量判斷和計(jì)算、pH的簡(jiǎn)單計(jì)算等，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的計(jì)算方法，試題側(cè)重于對(duì)學(xué)生計(jì)算能力的考查．