Question

13．水的電離平衡曲線如圖所示．
（1）若以A點表示25℃時水在電離平衡時的離子濃度，此時水的離子積為10^-14．當溫度上升到100℃時，水的電平衡到達B點，此時水的離子積10^-12．
（2）100℃時，將pH=8的Ba（OH）₂溶液與pH=5的鹽酸溶液混合，并保持100℃恒溫，欲使混合溶液的pH=7，則Ba（OH）₂溶液與鹽酸溶液的體積比為2：9．（忽略液體混合過程中的體積變化）

Answer 1

分析 （1）結合圖示根據水的離子積表達式K_w=c（H⁺）•c（OH^-）及氫氧根離子濃度計算出25℃時和100℃水的離子積；
（2）設出氫氧化鋇溶液、鹽酸溶液的體積，然后根據溶液的pH列式計算出二者的體積比．

解答 解：（1）A點25℃時，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-7×1×10^-7=10^-14；
100℃時，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-6mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-6×1×10^-6=10^-12，
故答案為：10^-14；10^-12；
（2）設氫氧化鋇容溶液的體積為xL，鹽酸的體積為y，pH=8的Ba（OH）₂溶液，溶液中c（OH^-）=1×10^-4mol/L，
pH=5的稀鹽酸溶液中c（H⁺）=1×10^-5mol/L，
欲使混合溶液pH=7，溶液此時顯堿性，即混合后c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=1×10^-5mol/L，即$\frac{1{0}^{-4}x-1{0}^{-5}y}{x+y}$=1×10^-5mol/L，解得x：y=2：9，
故答案為：2：9．

點評 本題考查了水的電離平衡分析，離子積常數的計算應用，注意離子積是一定溫度下的常數，隨溫度改變，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．