Question

12．某溫度（t℃）時，水的K_W=1×10^-12，則該溫度＞（填“＞”“＜”或“=”）25℃，常溫下把pH=3的H₂SO₄溶液和pH=10的NaOH溶液混合后溶液pH=7，則H₂SO₄溶液和NaOH溶液的體積比應是999：101．

Answer 1

分析 某溫度（t℃）時，水的離子積常數為1×10^-12，大于常溫下水的離子積1×10^-14，水的電離為吸熱反應，說明此時溫度大于25℃；
K_w=c（OH^-）×c（H⁺），該溫度下pH=6時，溶液呈中性；pH=3的H₂SO₄溶液之間c（H⁺）=1×10^-3mol/L，pH=10的NaOH溶液中c（OH^-）=1×10^-2mol/L，要使混合液的pH=7，溶液呈堿性，即氫氧化鈉過量，混合溶液中氫氧根離子的物質的量濃度=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，據此列式計算．

解答 解：某溫度（t℃）時，水的K_W=1×10^-12＞1×10^-14，由于水的電離為吸熱反應，則該溫度＞25℃；
該溫度下水的離子積常數為1×10^-12，K_w=c（OH^-）×c（H⁺），pH=6時溶液呈中性，
pH=3的H₂SO₄溶液中：c（H⁺）=1×10^-3mol/L，pH=10的NaOH溶液中：c（OH^-）=1×10^-2mol/L，
要使混合液的pH=7，溶液呈堿性，即氫氧化鈉過量，混合溶液中氫氧根離子的物質的量濃度為：$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，
設pH=3的H₂SO₄溶液XL和pH=10的NaOH溶液YL混合，混合液的pH=7，氫氧化鈉過量，
兩種溶液混合后氫氧化鈉的物質的量濃度：$\frac{1×1{0}^{-2}×Y-1×1{0}^{-3}×X}{X+Y}$=10^-5mol/L，解得：X：Y=999：101，
故答案為：＞；999：101．

點評 本題考查了混合溶液pH的計算，題目難度不大，注意該題中中性溶液的pH不等于7而是為6，為易錯點，能靈活運用水的離子積常數是解本題的關鍵，試題培養了學生的化學計算能力．