Question

（1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol/L的NaOH溶液的pH為11，此溫度下，將pH=a的NaOH溶液V_a L與pH=b的H₂SO₄溶液V_b L混合，通過計算填寫以下不同情況時兩溶液的體積比：
①若所得溶液為中性，且a=12，b=2，則V_a：V_b=

 

；
②若所得溶液為中性，且a+b=12，則V_a：V_b=

 

；
③若所得溶液的pH=10，且a=12，b=2，則V_a：V_b=

 

．
（2）常溫下，向某Ba（OH）₂溶液中逐滴加入pH=x的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如下所示

序號	氫氧化鋇的體積/mL	鹽酸的體積/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	12
②	22.00	18.00	11
③	22.00	22.00	7

x=

 

．Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（3）常溫下，向100mLpH=2的硫酸與硫酸鈉的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好達(dá)最大量，此時溶液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”）；原混合溶液中硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：pH的簡單計算,酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算

專題：

分析：（1）①根據(jù)溶液的pH計算溶液中氫離子濃度，根據(jù)氫氧化鈉的濃度計算氫氧根離子濃度，再結(jié)合Kw=c（H⁺）．c（OH^-）計算即可；
混合溶液為中性，則V_a L×0.1mol/L=V_b L×0.01mol/L；
②所得混合溶液為中性，V_a：V_b=

10-b

10a-13

=10^13-a-b；
③所得混合溶液的pH=10，堿過量，則

0.1Va-0.01Vb

Va+Vb

=0.001mol/L．
（2）鹽酸體積為0時，氫氧化鋇溶液的pH=12，則氫氧根離子濃度為0.01mol/L，根據(jù)c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）計算出氫氧化鋇溶液濃度；當(dāng)氫氧化鋇與鹽酸體積都是22mL時，混合液的pH=7，兩溶液恰好反應(yīng)，根據(jù)中和反應(yīng)實質(zhì)可知：n（H⁺）=n（OH^-），由于溶液體積相等，則c（H⁺）=c（OH^-）；
（3）根據(jù)溶液中的反應(yīng)判斷反應(yīng)后溶液的酸堿性；根據(jù)硫酸根離子和氫氧化鋇的關(guān)系式計算n（SO₄^2-）_總，根據(jù)混合溶液的pH計算原來溶液中n（H⁺）和n（H₂SO₄），從而得出其中硫酸鈉的量．

解答： 解：（1）0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH為11，則氫離子濃度=10^-11 mol/L，氫氧化鈉是強電解質(zhì)完全電離，所以溶液中氫氧根離子濃度是0.01mol/L，則Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=0.01×10^-11=10^-13，
①該溫度下Kw=1.0×10^-13，混合溶液為中性，則V_a L×0.1mol/L=V_b L×0.01mol/L，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=

10-b

10a-13

=10^13-a-b；且a+b=12，解得V_a：V_b=10：1，故答案為：10：1；
③所得混合溶液的pH=10，堿過量，則

0.1Va-0.01Vb

Va+Vb

=0.001mol/L，解得V_a：V_b=1：9，故答案為：1：9；
（2）根據(jù)實驗①可知，當(dāng)氫氧化鋇溶液中沒有加鹽酸時，溶液的pH=12，則溶液中c（OH^-）=0.01mol?L^-1，則c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）=5×10^-3mol?L^-1；
根據(jù)實驗③可知，當(dāng)氫氧化鋇和鹽酸的體積相同時，溶液的pH=7，即鹽酸與氫氧化鋇恰好反應(yīng)，根據(jù)中和反應(yīng)實質(zhì)可知：n（H⁺）=n（OH^-），溶液體積相等，則c（H⁺）=c（OH^-）=0.01mol?L^-1，
所以原鹽酸的pH=2，即：x=2，
故答案為：2；5×10^-3mol?L^-1；
（3）向100mLpH=2的硫酸與硫酸鈉的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好達(dá)最大量，硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水，硫酸鈉與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和氫氧化鈉，所以反應(yīng)后有強堿生成，故溶液顯堿性，即PH大于7；
據(jù)題意知原溶液中n（SO₄^2-）_總=n[Ba（OH）₂]=0.3L×5×10^-3mol?L^-1=1.5×10^-3 mol；
已知原來硫酸的PH=2，則n（H⁺）=0.001mol，所以n（H₂SO₄）=

1

2

n（H⁺）=5×10^-4mol，
原混合液中n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_總-n（H₂SO₄）=1.5×10^-3 mol-5×10^-4mol=1×10^-3 mol，
所以c（Na₂SO₄）=

10-3

0.1

=mol?L^-1=0.01mol?L^-1，
故答案為：大于；0.01mol?L^-1．

點評：本題考查酸堿混合的計算，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)的實質(zhì)即可解答，題目難度中等．