Question

5．完成下列各題
（1）某溫度下，純水中c（H⁺）=10^-6mol/L，則該溫度下K_W=10^-12
（2）常溫下，0.0005mol/L 的H₂SO₄溶液，其pH=3
（3）常溫下，pH=3的鹽酸，c_水（H⁺）=10^-11mol/L
（4）25℃時(shí)，在0.01mol/L的NaOH溶液中，c_水（OH^-）=10^-12mol/L
（5）某溫度下，K_W=1.0×10^-13，將V₁L，pH=2的H₂SO₄溶液與V₂L，pH=12的NaOH溶液混合，若所得溶液呈中性，則V₁：V₂=10：1．

Answer 1

分析 （1）純水中c（H⁺）=c（OH^-）；
（2）求出0.0005mol/L的硫酸溶液中的氫離子濃度，然后根據(jù)pH=-lgc（H⁺）來(lái)計(jì)算；
（3）在鹽酸溶液中，氫離子絕大多數(shù)來(lái)自酸的電離，而氫氧根全部來(lái)自水的電離，故求出pH=3的鹽酸溶液中氫氧根的濃度，而水電離出的氫離子濃度和氫氧根濃度相同；
（4）在堿溶液中，氫氧根絕大多數(shù)來(lái)自堿的電離，而氫離子全部來(lái)自水的電離，故求出0.01mol/L的氫氧化鈉溶液中氫離子的濃度，而水電離出的氫氧根濃度和氫離子濃度相同；
（5）求出此溫度下pH=12的NaOH溶液中氫氧根濃度，然后根據(jù)混合后溶液顯中性即有：n（H⁺）=n（OH^-）來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）某溫度下，純水中c（H⁺）=10^-6mol/L，而純水中c（H⁺）=c（OH^-），故此溫度下的Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，故答案為：10^-12；
（2）0.0005mol/L的硫酸溶液中的氫離子濃度c（H⁺）=0.001mol/L，故pH=-lgc（H⁺）=-lg0.001=3，故答案為：3；
（3）常溫下，pH=3的鹽酸，c（H⁺）=0.001mol/L，c（OH^-）=10^-11mol/L，而在鹽酸溶液中，氫離子絕大多數(shù)來(lái)自酸的電離，而氫氧根全部來(lái)自水的電離，故水電離出的c_水（OH^-）=10^-11mol/L，而而水電離出的氫離子濃度和氫氧根濃度相同，故水電離出的c_水（H⁺）=10^-11mol/L，故答案為：10^-11；
（4）25℃時(shí)，在0.01mol/L的NaOH溶液中，c（OH^-）=0.01mol/L，c（H⁺）=10^-12mol/L，在堿溶液中，氫氧根絕大多數(shù)來(lái)自堿的電離，而氫離子全部來(lái)自水的電離，故溶液中水電離出的c_水（H⁺）=10^-12mol/L，而水電離出的氫氧根濃度和氫離子濃度相同，故水電離出的c_水（OH^-）=10^-12mol/L，故答案為：10^-12；
（5）某溫度下，K_W=1.0×10^-13，此溫度下pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，pH=12的NaOH溶液中c（H⁺）=10^-12mol/L，而根據(jù)水的離子積為10^-13可知，氫氧根濃度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$=0.1mol/L，由于混合后溶液顯中性，即有：n（H⁺）=n（OH^-），即V₁L×0.01mol/L=V₂L×0.1mol/L，解得V₁：V₂=10：1，故答案為：10：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶液pH的相關(guān)計(jì)算，掌握公式的運(yùn)用是解題關(guān)鍵，應(yīng)注意到酸溶液和堿溶液中氫離子和氫氧根的來(lái)源以及溫度對(duì)水的離子積數(shù)值的影響．