Question

5．已知某溫度下中性溶液中氫離子濃度為10^-6.5mol/L，此溫度下，PH=11的苛性鈉溶液aL與PH=1的稀硫酸bL混合，試通過(guò)計(jì)算填寫(xiě)下列空格；
（1）若所得混合液為中性，則a：b=10：1此溶液中各離子濃度大小排列順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（2）若所得混合液的PH=2，則a：b=9：2．溶液中各離子濃度大小順序?yàn)閏（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．．

Answer 1

分析 某溫度下中性溶液中氫離子濃度為10^-6.5mol/L，則氫氧根的濃度也為10^-6.5mol/L，故此溫度下，水的離子積為10^-13．
（1）溶液呈中性，說(shuō)明酸和堿恰好完全反應(yīng)，根據(jù)溶液的酸堿性及電荷守恒確定離子濃度大��；
（2）若所得混合液的pH=2，根據(jù)c（H⁺）=$\frac{C（酸）V（酸）-C（堿）V（堿）}{V（酸）+V（堿）}$計(jì)算酸堿的體積比，根據(jù)溶液的酸堿性及物料守恒判斷離子濃度大小．

解答 解：某溫度下中性溶液中氫離子濃度為10^-6.5mol/L，則氫氧根的濃度也為10^-6.5mol/L，故此溫度下，水的離子積為10^-13．
（1）若所得混合液為中性，則有：0.01a=0.1b，
解得：a：b=10：1；
混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)電荷守恒得：c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ），該溶液為鹽溶液，硫酸根離子濃度大于氫離子濃度，所以離子濃度大小順序是：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：10：1； c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，則有：$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01，
解得：a：b=9：2；
溶液呈酸性，則：c（H⁺）＞c（OH^-），
溶液中氫離子濃度為0.01mol/L，硫酸根離子濃度為：$\frac{0.05×2}{2+9}$mol/L=0.009mol/L，
所以氫離子濃度大于硫酸根離子濃度，根據(jù)物料守恒知，c（SO₄^2-）＞（Na⁺），氫氧根離子濃度最小，
所以離子濃度大小順序?yàn)椋篶（H⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），
故答案為：9：2；c（H⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，注意掌握根據(jù)溶液的酸堿性及電荷守恒判斷離子濃度大小的方法，注意（2）中水的離子積常數(shù)是10^-13而不是10^-14，為易錯(cuò)點(diǎn)．