Question

【題目】已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示：

(1)25℃時(shí)，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pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液的體積之比為______________。

(2)95℃時(shí)，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________________。

(3)95℃時(shí)，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如表所示。

實(shí)驗(yàn)序號	Ba(OH)2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

假設(shè)溶液混合前后的體積不變，則a＝_________，實(shí)驗(yàn)②所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝______。

(4)95℃時(shí)，將0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液與0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

	甲	乙	丙	丁
0.1 mol·/span>L－1 Ba(OH)2溶液體積/mL	10	10	10	10
0.l mol·L－1 NaHSO4溶液體積/mL	5	10	15	20

①按丁方式混合后，所得溶液顯_____（填“酸”、“堿”或“中”）性。

②寫出按乙方式混合后反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。所得溶液顯______（填“酸”、“堿”或“中”）性。

③按甲方式混合，所得溶液的pH為________（混合時(shí)，忽略溶液體積的變化）。

Answer 1

【答案】10:1 a＋b＝14（或pH1＋pH2＝14） 4 1.0×10－7 中 Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH 堿 11

【解析】

(1)25℃時(shí)，先算離子積常數(shù)，再表示出NaOH溶液的c(OH－)與H2SO4溶液的c(H +)，混合后，根據(jù)混合溶液的pH＝7建立方程式進(jìn)行計(jì)算。

(2)95℃時(shí)，先算離子積常數(shù)，再表示100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液的c(H +)與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液的c(OH－)，混合后溶液呈中性，根據(jù)建立關(guān)系計(jì)算。

(3)根據(jù)序號①得出，Ba(OH)2溶液pH=8，再根據(jù)序號③得出的等體積混合后，呈中性得出a，實(shí)驗(yàn)②所得溶液中c(H+)和c(OH－)，②中所得溶液是氯化鋇和氫氧化鋇的混合物，抑制水的電離，因此溶液中的氫離子濃度是水電離出的。

(4)①按丁方式混合后，氫離子物質(zhì)的量和氫氧根物質(zhì)的量相等；②按乙方式混合后反應(yīng)是硫酸根和鋇離子反應(yīng)，氫離子和氫氧根反應(yīng)，還剩余氫氧根；③按甲方式混合，根據(jù)過量進(jìn)行計(jì)算。

(1)25℃時(shí)，離子積常數(shù)為1×10-14，將pH＝9的NaOH溶液c(OH－)=1×10-5molL-1與pH＝4的H2SO4溶液c(H+)=1×10-4molL-1混合，若所得混合溶液的pH＝7，，得到，，則pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液的體積之比為10:1，故答案為：10:1。

(2)95℃時(shí)，離子積常數(shù)為1×10-12，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液c(H +)=1×10-amolL-1與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液c(OH－)=1×10b-12molL-1混合后溶液呈中性，，，a+b=14，pH1 + pH2=14，因此強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是14，故答案為：14。

(3)根據(jù)序號①得出，Ba(OH)2溶液pH=8，根據(jù)序號③得出的等體積混合后，pH=6，溶液顯中性，兩者pH之和為12，則a=12–8=4，實(shí)驗(yàn)②所得溶液中c(H+)=1×10-7molL-1，則c(OH－)=1×10-5molL-1，②中所得溶液是氯化鋇和氫氧化鋇的混合物，抑制水的電離，因此溶液中的氫離子濃度是水電離出的，水電離出的氫離子等于水電離出的氫氧根離子，因此由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10-7molL-1，故答案為：4；1.0×10－7。

(4)①按丁方式混合后，氫離子物質(zhì)的量和氫氧根物質(zhì)的量相等，因此所得溶液顯中性，故答案為：中。

②按乙方式混合后反應(yīng)是硫酸根和鋇離子反應(yīng)，氫離子和氫氧根反應(yīng)，還剩余氫氧根，因此化學(xué)方程式Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH，所得溶液顯堿性，故答案為：Ba(OH)2＋NaHSO4＝BaSO4↓＋H2O＋NaOH；堿。

③按甲方式混合，所得溶液，，因此pH為11，故答案為：11。