Question

10．某溫度（t℃）時(shí)，測(cè)得0.01mol/L的NaOH溶液的pH為11，則該溫度下K_w=1.0×10^-13t℃＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”），其理由是水的電離是吸熱的，升高溫度時(shí)水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，因該溫度下的Kw比25℃時(shí)大，所以該溫度大于25℃該溫度下，將pH=a的NaOH溶液V_aL和pH=b的硫酸V_b L混合，通過(guò)計(jì)算填寫以下不同情況時(shí)兩溶液的體積比：
（1）若所得混合液為中性，且a+b=14，則V_a：V_b=1：10
（2）若所得混合液為中性，且a+b=12，則V_a：V_b=10：1
（3）若所得混合液為中性，且a+b=x，則V_a：V_b=10^13-（a+b）：1或10^13-x：1
（4）若所得混合液的pH=10，且a=12，b=2，則V_a：V_b=1：9．

Answer 1

分析 0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=11，則c（H⁺）=10^-11mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺），常溫下Kw=10^-14；
所得混合溶液為中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，結(jié)合a+b的值計(jì)算（1）、（2）、（3）；
（4）所得混合溶液的pH=10，堿過(guò)量，則$\frac{{V}_{a}×0.1mol/L{-V}_×0.01mol/L}{{{V}_{a}+V}_}$=0.001mol/L．

解答 解：0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=11，則c（H⁺）=10^-11mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=1.0×10^-13，而常溫下Kw=10^-14，水的電離是吸熱的，升高溫度時(shí)水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，則溫度高于25℃，
故答案為：1.0×10^-13；＞；水的電離是吸熱的，升高溫度時(shí)水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，因該溫度下的Kw比25℃時(shí)大，所以該溫度大于25℃；
（1）該溫度下Kw=1.0×10^-13，所得混合溶液為中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=14，解得V_a：V_b=1：10，故答案為：1：10；
（2）所得混合溶液為中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=12，解得V_a：V_b=10：1，故答案為：10：1；
（3）所得混合溶液為中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=x，解得V_a：V_b=10^13-（a+b）：1  或10^13-x：1，故答案為：10^13-（a+b）：1  或10^13-x：1；
（4）所得混合溶液的pH=10，堿過(guò)量，則$\frac{{V}_{a}×0.1mol/L{-V}_×0.01mol/L}{{{V}_{a}+V}_}$=0.001mol/L，解得V_a：V_b=1：9，故答案為：1：9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的計(jì)算，明確該溫度下的Kw及pH與濃度的換算是解答本題的關(guān)鍵，注意酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)即可解答，題目難度中等．