Question

11．下表是不同溫度下水的離子積的數據：

溫度/℃	25	t1	t2
水的離子積	1×10-14	a	1×10-12

試回答以下問題：
（1）若25＜t₁＜t₂，則a＞1×10^-14（填“＞”、“＜”或“=”），做此判斷的理由是溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大．
（2）25℃時，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol•L^-1，取該溶液1mL加水稀釋至10mL，則稀釋后溶液中c（Na⁺）：c（OH^-）=1 000：1．
（3）在t₂溫度下測得某溶液pH=7，該溶液顯堿（填“酸”、“堿”或“中”）性，將此溫度下pH=11的NaOH溶液a L與pH=1的H₂SO₄溶液b L混合，若所得混合液pH=2，則a：b=9：11．

Answer 1

分析 （1）水是弱電解質，存在電離平衡，電離吸熱；
（2）硫酸鈉溶液是顯中性的，c（OH^-）=10^-7 mol/L；
（3）t₂溫度下水的離子積常數是1×10^-12；根據c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）×{V}_{1}-c（O{H}^{-}）×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$計算．

解答 解：（1））水是弱電解質，存在電離平衡，電離吸熱．所以溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大，
故答案為：＞；溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大；
（2）25℃時，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol/L，則溶液中鈉離子濃度是1×10^-3 mol/L．如果稀釋10倍，則鈉離子濃度是1×10^-4 mol/L．但硫酸鈉溶液是顯中性的，所以c（Na⁺）：c（OH^-）=10^-4：10^-7=1000：1．
故答案為：1000：1；
（3）t₂溫度下水的離子積常數是1×10^-12，所以在該溫度下，pH=6是顯中性的．因此某溶液pH=7，該溶液顯堿性；
所得混合溶液的pH=2，說明稀硫酸過量．所以有c（H⁺）=$\frac{c（{H}^{+}）×{V}_{1}-c（O{H}^{-}）×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=$\frac{0.1×b-0.01a}{a+b}$=0.01，解得V₁：V₂=9：11，
故答案為：堿；9：11．

點評 本題考查考查水的電離、水的離子積常數和pH的有關計算，題目難度中等，注意水的離子積常數與溫度有關．