Question

18．水的離子積常數(shù)K_w與溫度t（℃）的關系如圖所示：
（1）若t₁=25℃，則K_w1=10^-14；若t₂=100℃時，K_w2=10^-12，則此時
0.05mol•L^-1的Ba （OH）₂溶液的pH=11．
（2）已知常溫下，0.1mol•L^-1的H₂A溶液的pH=3，請寫出H₂A在水中的電離方程式：H₂A?HA^-+H⁺，HA^-?A^2-+H⁺．
（3）已知25℃時，0.1L 0.1mol•L^-1的NaA溶液的pH=10，則NaA溶液中所存在的平衡有：A^-+H₂O?HA+OH^-，H₂O?H⁺+OH^-．
溶液中各離子的物質的量濃度由大到小的順序為：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）100℃時，將pH=11的NaOH溶液與pH=2的硫酸溶液混合，若所得混合溶液pH=9，則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為1：9．

Answer 1

分析 （1）在25℃，則K_w=10^-14，根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計算pH；
（2）H₂A為二元弱酸存在兩步電離；
（3）根據(jù)0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10判斷鹽的類型，確定存在的平衡，比較離子濃度的大��；
（3）設出氫氧化鈉溶液為x和硫酸溶液的體積為y，根據(jù)題中數(shù)據(jù)列式計算出體積之比．

解答 解：（1）在25℃，則K_w=10^-14，根據(jù)pH=-lgc（H⁺）=-lg$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$=11，
故答案為：10^-14；11；
（2）已知常溫下，0.1mol•L^-1的H₂A溶液的pH=3，則H₂A為二元弱酸存在兩步電離，其電離方程式為：H₂A?HA^-+H⁺，HA^-?A^2-+H⁺；
故答案為：H₂A?HA^-+H⁺，HA^-?A^2-+H⁺；
（3）由于0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10，說明溶液顯示堿性，屬于強堿弱酸鹽，存在平衡A^-+H₂O?HA+OH^-，H₂O?H⁺+OH^-，故不水解的鈉離子濃度大于A^-離子濃度，溶液顯堿性，氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，
故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-，H₂O?H⁺+OH^-；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）設氫氧化鈉溶液的體積為xL，硫酸溶液的體積為yL，pH=11的NaOH溶液中，氫氧根離子的濃度為：10^-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中氫離子濃度為：10^-4mol/L，
二者混合后溶液的pH=9，溶液酸性堿性，溶液中氫氧根離子的濃度為10^-5mol/L，即氫氧化鈉過量，即10^-3mol/L×xL-10^-4mol/L×y=10^-5mol/L（x+y），
解得x：y=1：9，
故答案為：1：9．

點評 本題考查了水的電離平衡分析，離子積常數(shù)的計算應用，注意離子積是一定溫度下的常數(shù)，隨溫度改變，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．