Question

7．下列對該溶液的敘述不正確的是（　　）

• A． 已知溫度T時水的離子積常數(shù)為K_w，該溫度下，將濃度為a mol•L^-1的一元酸HA與b mol•L^-1的一元堿BOH等體積混合，混合溶液中當(dāng)c（H⁺）=$\sqrt{{k}_{W}}$ mol•L^-1時可判定該溶液呈中性
• B． pH=5的H₂SO₄溶液，加水稀釋到500倍，則稀釋后c（H⁺）與c（SO₄^2-）的比為2：1
• C． 某溫度下，水的離子積常數(shù)K_w=10^-12，該溫度下，將pH=4的H₂SO₄溶液與pH=9的NaOH溶液混合并保持恒溫，欲使混合溶液的pH=7，則稀硫酸與NaOH溶液的體積比為9：1
• D． 將pH=1的鹽酸平均分成兩份，一份加入適量水，另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為11：1

Answer 1

分析 A．溫度T時水的離子積常數(shù)為K_W，根據(jù)c（H⁺）•c（OH^-）=K_W，c（H⁺）=$\frac{{K}_{W}}{c（OH-）}$，當(dāng)c（H⁺）=$\sqrt{{K}_{W}}$mol•L^-1時，說明c（H⁺）=c（OH^-）；
B．由溶液pH=5，計算原溶液中c（H⁺），原溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺），稀釋500倍，此時溶液接近中性，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無限接近1×10^-7mol/L，而稀釋過程中硫酸根的物質(zhì)的量不變，計算出稀釋后溶液中硫酸根的物質(zhì)的量濃度，最后得出比例關(guān)系；
C．該溫度下，水的離子積常數(shù)K_W=1×10^-12，則純水pH=6，pH=4的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-4 mol/L，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-3 mol/L，混合并保持恒溫，混合溶液的pH=7＞6，溶液呈堿性，則混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，據(jù)此計算稀硫酸和氫氧化鈉溶液體積之比；
D．前者根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，pH升高了1，則體積是原鹽酸體積的10倍；后者pH也升高了1，反應(yīng)后酸過量，可設(shè)堿液體積x，計算氫氧化鈉溶液的體積．

解答 解：A．溫度T時水的離子積常數(shù)為K_W，根據(jù)c（H⁺）•c（OH^-）=K_W，c（H⁺）=$\frac{{K}_{W}}{c（OH-）}$，濃度為a mol•L^-1的一元酸HA與b mol•L^-1的一元堿BOH等體積混合，混合溶液中當(dāng)c（H⁺）=$\sqrt{{k}_{W}}$ mol•L^-1時，說明c（H⁺）=c（OH^-），可判定該溶液呈中性，故A正確；
B．pH為5的溶液中氫離子濃度為：c（H⁺）=1×10^-5mol/L，硫酸根離子的濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1×10^-5mol/L=5×10^-6mol/L，
溶液稀釋500倍后，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無限接近1×10^-7mol/L，而硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=5×10^-6mol/L×$\frac{1}{500}$=1×10^-8mol/L，
所以稀釋后溶液中c（H⁺）與c（SO₄^2-）的比值近似為：1×10^-7mol/L：1×10^-8mol/L=10：1，故B錯誤；
C．該溫度下，水的離子積常數(shù)K_W=1×10^-12，則純水pH=6，pH=4的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-4 mol/L，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-3 mol/L，混合并保持恒溫，混合溶液的pH=7＞6，溶液呈堿性，則混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，設(shè)稀硫酸、NaOH溶液體積為xL、yL，
c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-3}y-1{0}^{-4}x}{x+y}$mol/L=10^-5 mol/L，x：y=9：1，故C正確；
D．鹽酸平均分成2份，設(shè)每份都為1L，將pH=l的鹽酸加適量的水，pH升高了1，則體積是原鹽酸體積的10倍，說明所加的水的體積是原溶液的9倍，即水的體積為9L；另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后，pH也升高了1，反應(yīng)后酸過量，可設(shè)堿液體積x，依題意可列出下列等式：10^-1mol/L×1L-10^-1mol/L×xL=10^-2mol/L×（1+x）L，解之得x=$\frac{9}{11}$L，則加入的水與NaOH溶液的體積比為9：$\frac{9}{11}$=11：1，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評 本題考查pH的計算，綜合性強(qiáng)，涉及溶液的稀釋和酸堿中和后混合液的pH計算，具有一定的難度，解題的關(guān)鍵是概念清楚，公式準(zhǔn)確，在熟練掌握基礎(chǔ)知識的同時，還應(yīng)根據(jù)題目的要求，靈活運(yùn)用，解決實(shí)際問題．