Question

17．水的電離平衡曲線如圖所示，若A點、B點分別表示25℃和100℃時水的電離達平衡時的離子濃度．則表示25℃的是A （填“A”或“B”）．100℃時，在1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水電離出的c（H⁺）=1×10^-12mol•L^-1．100℃時，5×10^-5 mol•L^-1的H₂SO₄溶液與pH=9的Ba（OH）₂溶液混合后pH=7，則混合前H₂SO₄溶液與Ba（OH）₂溶液的體積比為9：1．

Answer 1

分析 K_w=c（H⁺）•c（OH^-），升高溫度，水的電離程度增大，水的離子積K_w增大，升溫促進水的電離，氫離子濃度增大，據此判斷A、B；氫氧化鈉抑制了水的電離，溶液中的氫離子是水電離的，據此計算出水電離的氫離子濃度；100℃時pH=7溶液呈堿性，設出兩溶液體積，然后列式計算．

解答 解：A點c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14 ，故A點為25℃；B點c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，故B點為100℃；
100℃時1mol•L^-1 的NaOH溶液中K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，c（OH^-）=1mol/L，氫氧化鈉抑制了水的電離，溶液中的氫離子是水的電離的，則水電離出的c（H⁺）=1×10^-12；
100℃時K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，5×10^-5 mol•L^-1的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為1×10^-4 mol•L^-1，pH=9的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為：$\frac{1×1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=1×10^-3mol•L^-1，混合后pH=7，溶液呈堿性，反應后溶液中氫氧根離子濃度為：$\frac{1×1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=1×10^-5mol•L^-1，
設混合前H₂SO₄溶液與Ba（OH）₂溶液的體積分別為x、y，則$\frac{1×1{0}^{-3}×y-1×1{0}^{-4}×x}{x+y}$=1×10^-5，解得x：y=9：1，
故答案為：A，1×10^-12；  9：1 （或9）．

點評 本題考查了酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計算，題目難度中等，明確水的電離及其影響為解答關鍵，注意熟練掌握溶液酸堿性與溶液pH的關系，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．