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，測得混合溶液的部分pH如下表所示：

序號	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，沉淀正好達到最大值，從所得溶液中取出4mL并加水稀釋至20mL，測得溶液的pH為7，則原硫酸與硫酸鈉混合溶液的pH為

 

，Na₂SO₄的物質的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算,物質的量濃度的相關計算,pH的簡單計算

專題：計算題

分析：（1）溶液中的離子積Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；水的電離是吸熱過程，升高溫度，促進電離，Kw增大；
（2）根據(jù)實驗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系式計算n（SO₄^2-）_總，根據(jù)混合溶液的pH計算原來溶液中c（H⁺），從而得出其pH；
根據(jù)硫酸根離子守恒計算硫酸鈉的物質的量濃度．

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；
水的電離是吸熱過程，升高溫度，促進電離，Kw增大，而25℃時Kw=10^-14，所以當Kw=10^-12時溫度大于25℃，
故答案為：大于；10^-12；
（2）根據(jù)實驗①可知，當氫氧化鋇溶液中沒加鹽酸時，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)實驗③可知，當氫氧化鋇和鹽酸的體積相同時，溶液的PH=6，即鹽酸與氫氧化鋇恰好反應，所以c（H⁺）=c（OH^-）=0.0001mol?L^-1，則原來鹽酸中溶液的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)完全反應時，c（OH^-）_過=

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．

點評：本題考查了水溶液中的離子積常數(shù)應用、酸堿混合的定量判斷和計算、pH的簡單計算等，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的計算方法，試題側重于對學生計算能力的考查．