Question

設水的電離平衡線如圖所示．
（1）若以A點表示25℃時水在電離平衡時的粒子濃度，當溫度升高到100℃時，水的電離平衡狀態到B點，則此時水的離子積從 增加到

 

；
（2）100℃時，將pH=8的Ba（OH）₂溶液與pH=5的稀鹽酸混合，并保持在100℃的恒溫，欲使混合溶液的pH=7，則Ba（OH）₂溶液和鹽酸的體積比為

 

．
（3）100℃時，若10體積pH=a的某強酸與1體積pH=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前兩溶液的pH之間應該滿足的關系是

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算,pH的簡單計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）水的離子積K_w=c（H⁺）．c（OH^-），根據圖象數據進行計算水的離子積；
（2）先根據水的離子積常數計算氫氧化鋇溶液中c（OH^-），再根據鹽酸和氫氧化鋇之間的關系計算氫氧化鋇和鹽酸的體積之比；
（3）利用酸堿混合后溶液顯中性，則n（H⁺）=n（OH^-），然后可依據物質的量的關系來列式尋找pH的關系．

解答： 解：（1）25℃時純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-14，當溫度升高到100℃，純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，則K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-12，從A點到B點，水的離子積從10^-14增加到10^-12，
故答案為：10^-14；10^-12；
（2）100℃時，將pH=8的Ba（OH）₂溶液中：c（OH^-）=10^-4 mol/L，pH=5的稀鹽酸中：c（H⁺）=10^-5 mol/L，
設氫氧化鋇的體積為x，鹽酸的體積為y，
100℃的恒溫，混合溶液pH=7，溶液呈堿性，則溶液中氫氧根離子濃度為：

10-12

10-7

=10^-5 mol/L，
則：c（OH^-）=

10-4x-10-5y

x+y

=10^-5 mol/L，
解得x：y=2：9，
故答案為：2：9；
（3）由100℃時，pH=a的強酸中氫離子濃度為10^-amol/L，pH=b強堿溶液中氫氧根離子濃度為：10^b-12mol/L，
10體積pH=a的某強酸與1體積pH=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則n（H⁺）=n（OH^-），
即10×10^-a=1×10^b-12，
10^1-a=10^b-12，
整理可得：a+b=13，
故答案為：a+b=13．

點評：本題考查了離子積常數、酸堿混合溶液為中性時酸堿的pH的關系，題目難度中等，明確pH與氫離子和氫氧根離子的濃度的關系是解答的關鍵，氫氧根離子的濃度計算是易錯點．