Question

9．常溫下，將pH=13的NaOH溶液平均分成兩份，一份加適量水，另一份加入與該NaOH溶液物質的量濃度相同的適量硫酸后，pH都降低為12，則加入的水與硫酸的體積之比為多少？

Answer 1

分析 此題為溶液PH的計算，涉及兩種題型，一種為溶液的稀釋，NaOH稀釋時，根據溶液稀釋前后溶質的物質的量不變計算所加水的體積；
另一種為酸堿溶液的混合，先計算溶液剩余的氫氧根離子，根據c（OH^-）=$\frac{c（O{H}^{-}）•{V}_{堿}-c（{H}^{+}）•{V}_{酸}}{{V}_{堿}+{V}_{酸}}$計算需要硫酸的體積．

解答 解：根據題意氫氧化鋇平均分成2份，設每份都為1L，將pH=13的NaOH加適量的水，pH降為12，則體積是原NaOH體積的10倍，說明所加的水的體積是原溶液的9倍，即水的體積為9L；
pH=13的NaOH溶液，氫離子濃度為：c（H⁺）=1×10^-13mol/L，氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=1×10^-1mol/L，另一份加入與該NaOH物質的量濃度相同的適量硫酸溶液后，pH也將為12，氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=1×10^-2mol/L，可設酸液體積x，依題意可列出下列等式：10^-1mol/L×1L-10^-1mol/L×2×xL=10^-2mol/L×（1+x）L，解之得x=$\frac{9}{21}$L，則加入的水與硫酸的體積比為9：$\frac{9}{21}$=21：1，
答：加入的水與硫酸的體積之比為21：1．

點評 本題考查關于pH的計算，綜合性強，涉及溶液的稀釋和酸堿中和后混合液的pH計算，具有一定的難度，解題的關鍵是概念清楚關于pH的計算，在熟練掌握基礎知識的同時，還應根據題目的要求，靈活運用，解決實際問題．