Question

【題目】（1）某溫度（t℃）時，水的離子積為Kw=1×10-13，則該溫度____________25℃（選填 “＞”“＜”“＝”），其理由是____________________________________。

（2）若保持溫度不變，向少量水中加入____________g的NaOH固體，并加入水至1L，才能使溶液中水電離產生的H+、OH-的濃度乘積為c（H+）水·c （OH-）水=10-26。

（3）若保持溫度不變，向水中通入HCl氣體，恰好使溶液中的c（H+）/c（OH-）=109，此時水電離出的的c （OH-）=____________。

（4）若將此溫度下pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的稀硫酸bL混合（設混合后溶液體積的微小變化忽略不計），試通過計算填寫以下不同情況時兩溶液的體積比。

①若所得混合溶液為中性，則a：b =____________________________________。

②若所得混合液的pH=3，則a:b=____________________________________。

③若a：b=101:9，則混合后溶液的pH= ____________________________________。

Answer 1

【答案】＞ 水的電離過程是吸熱的，升高溫度，水的電離平衡正向移動，KW增大，則t＞25℃ 40 10－11mol/L 10：1 9：1 10

【解析】

（1）水的電離過程是吸熱的，升高溫度，水的電離平衡正向移動，KW增大，故說明t＞25℃；

（2）根據c（H+）水c（OH-）水=10-26進行計算；

（3）根據水電離出的c(OH－)水=c(OH-)溶液，c(H＋)溶液=Kw/c(OH－)溶液計算；

（4）根據溶液的pH的計算公式進行計算。

（1）25℃時，水的離子積為KW=1×10-14，KW（t℃）=1×10-13＞KW（25℃），且水的電離過程是吸熱的，升高溫度，水的電離平衡正向移動，KW增大，故說明t＞25℃，故答案為：＞，水的電離過程是吸熱的，升高溫度，水的電離平衡正向移動，KW增大，則t＞25℃。

（2）水電離產生的H+、OH-的濃度乘積即：c（H+）水c（OH-）水=10-26，則c（H+）=10-13mol/L，已知Kw=10-13，c（OH-）=10-13/10-13=1mol/L，則氫氧化鈉的物質的量為1mol/L×1L=1mol，則質量為1mol×40g/mol=40g，故答案為：40。

（3）向水中通入HCl氣體，溶液顯酸性，水電離出的c(OH－)水=c(OH-)溶液，c(H＋)溶液=Kw/c(OH－)溶液，代入c(H＋)溶液/c(OH－)溶液=109，可得c(OH－)溶液=10－11，則水電離的c(OH-)水=10－11mol/L，故答案為：10－11mol/L。

（4）若將此溫度（t℃）下，pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的稀硫酸bL混合，此時NaOH溶液中c（OH-）=10-13/10-11mol/L=0.01mol/L，則n（OH-）=aL×0.01mol/L=0.01amol，稀硫酸溶液中c（H+）=0.1mol/L，則n（H+）=0.1mol/L×bL=0.1bmol，則

①若所得混合液為中性，即n（H+）=n（OH-），則有0.01a=0.1b，a：b=10：1，故答案為：10：1。

②若所得混合液的pH=3，即酸過量，則c（H+）=（0.1b-0.01a）/（a+b）= 0.001mol/L，解得：a：b=9：1，

故答案為：9：1。

③若a：b=101：9，則n（OH-）：n（H+）=（0.01×101）：（0.1×9），呈堿性，那么c（OH-）=（0.01×101-0.1×9）/（101+9）mol/L=10-3mol/L，由于KW=1×10-13，則c（H+）=10-10mol/L，即pH=10，

故答案為：10。