Question

12．已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：
（1）則95℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為B（填“A”或“B”）．請簡述判斷的理由水的電離是吸熱過程，溫度低時，電離程度小，c（H⁺）、c（OH^-）�。�
（2）在25℃時，0.01mol/L的NaOH溶液的PH為12；PH為11的Ba（OH）₂溶液中Ba（OH）₂的物質(zhì)的量濃度為5×10^-4mol/L．
（3）25℃時，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的 pH=7，則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為10：1．
（4）在95℃時，純水的PH為6，此溫度下將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液為中性，則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為1：10．

Answer 1

分析 （1）水的電離是吸熱過程，降低溫度抑制水電離，導(dǎo)致水中c（H⁺）、c（OH^-）都減��；
（2）在25℃時，Kw=10^-14，溶液中存在離子積常數(shù)，據(jù)此計算；
（3）先根據(jù)溫度和混合溶液pH大小確定溶液的酸堿性，根據(jù)溶液的pH計算酸和堿的體積之比；
（4）圖中可知．在95℃時，Kw=10^-12，c（H⁺）=10^-6mol/L，純水的PH為6，此溫度下將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液為中性，溶液中氫離子物質(zhì)的量和氫氧根離子物質(zhì)的量相同．

解答 解：（1）水的電離是吸熱過程，升高溫度，使水的電離程度增大，當(dāng)溫度升高時，促進水的電離，水的離子積增大，水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性，則95℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為B，
故答案為：B；水的電離是吸熱過程，溫度低時，電離程度小，c（H⁺）、c（OH^-）��；
（2）在25℃時，0.01mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$=10^-12mol/L，溶液PH=12，PH為11的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10^-3mol/L，Ba（OH）₂=Ba²⁺+2OH^-，Ba（OH）₂的物質(zhì)的量濃度為：5×10^-4mol/L，
故答案為：12；5×10^-4mol/L；
（3）25°C時純水的pH=6，混合溶液的pH=7，說明酸、堿混合呈中性，pH=9的NaOH溶液c（OH^-）=10^-5 mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液（H⁺）=10^-4mol/L，
設(shè)酸的體積為x，堿的體積為y，10^-5 mol/L×y=10^-4mol/L×x，y：x=10：1；
故答案為：10：1；
（4）圖中可知．在95℃時，Kw=10^-12，c（H⁺）=10^-6mol/L，純水的PH為6，此溫度下將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液為中性，溶液中氫離子物質(zhì)的量和氫氧根離子物質(zhì)的量相同，設(shè)氫氧化鈉溶液體積為V（堿），硫酸溶液體積為V（酸），則得到：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$×V（堿）=10^-4×V（酸），得到V（堿）：V（酸）=1：10，
故答案為：6，1：10．

點評 本題考查水的電離和酸、堿混合的pH計算問題，題目難度中等，注意溫度不同而使水的離子積常數(shù)不同是解本題的關(guān)鍵．