Question

6．在溫度t℃下，某Ba（OH）₂的稀溶液中?c（H⁺）=10^-amol．L^-1，c（OH^-）=10^-b mol．L^-1，已知a+b=12，向該溶液中逐滴加入pH=b的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如下表所示：

序號	Ba（OH）2溶液的體積/mL	鹽酸的體積/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	8
②	22.00	18.00	7
③	22.00	22.00	6

（1）依據題意判斷，t℃大于25℃（填”大于”“小于”或”等于”），該溫度下水的離子積K_W=1×10^-12．
（2）b=4，原Ba（OH）₂的稀溶液的物質的量濃度為?5×10^-5mol/L?．
（3）該溫度下，向1L硫酸與硫酸鈉的混合溶液中加入3L該Ba（OH）₂的稀溶液時，沉淀正好達最大量，從所得溶液中取出4mL并加水稀釋至20mL，測得溶液的pH為7，則原硫酸與硫酸鈉混合溶液的pH為4，以及其中Na₂SO₄的物質的量濃度為1×10^-4mol/L．

Answer 1

分析 （1）溶液中的離子積Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=1×10^-12，常溫下Kw=10^-14，結合水的電離是吸熱過程分析；
（2）由③可知，等體積混合溶液為中性，則HCl與堿電離的氫氧根離子濃度相同，結合①計算c（0H^-）；
（3）沉淀正好達最大量，硫酸根離子完全反應，從4L溶液中取出4mL并加水稀釋至20mL，測得溶液的pH為7，即NaOH溶液的pH=7，c（OH^-）=$\frac{Kw}{1{0}^{-7}}$mol/L，結合守恒計算．

解答 解：（1）在Ba（OH）₂稀溶液中水的離子積常數Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=1×10^-12，常溫下Kw=10^-14，說明溶液的溫度大于25℃，且有該溫度下pH+pOH=12，中性溶液的pH等于6，故答案為：大于；1×10^-12；
（2）由①可知Ba（OH）₂溶液中c（0H^-）=10^-4mol/L，c[Ba（OH）₂]=5×10^-5mol/L，當滴入鹽酸22 mL時溶液呈中性時有c（H⁺）=c（0H^-），所以原鹽酸的濃度為10^-4mol/L，pH=b=4，故答案為：4；5×10^-5mol/L；
（3）設混合溶液中H₂SO₄的物質的量為x，Na₂SO₄的物質的量為y，沉淀正好達最大量，硫酸根離子完全反應，所加入的Ba（OH）₂與硫酸根離子恰好完全反應時有：
x+y=3L×5×10^-5mol/L，
由從4L溶液中取出4mL并加水稀釋至20mL，測得溶液的pH為7，可知10^-4mol/L×3L-2x=10^-5mol/L×20×10^-3L×1000，
聯立兩式解得x=5×10^-5mol/L，y=1×10^-4mol/L，則硫酸中c（H⁺）=×10^-4mol/L，pH=4，
故答案為：4；1×10^-4．

點評 本題考查酸堿混合的計算，為高頻考點，把握該溫度下Kw及酸堿混合后溶質的變化、pH的簡單計算等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．