Question

已知水在25℃（A）和T℃（B）時，其電離平衡曲線如圖所示：
（1）25℃時，將pH=3 的H₂SO₄溶液與pH=10的NaOH溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則H₂SO₄溶液與NaOH溶液的體積比為

 

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（2）T℃時，若10體積pH₁=a的某強酸溶液與1體積pH₂=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH₁與強堿的pH₂之間應滿足的關系是

 

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（3）曲線B對應溫度下，pH=3的HCl溶液和pH=9的某堿溶液等體積混合后，混合溶液的pH=7．請分析其原因：

 

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Answer 1

考點：pH的簡單計算

專題：

分析：（1）根據溶液的pH計算出溶液中氫離子、氫氧根離子濃度，再列式計算出氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的體積；
（2）酸、堿都是強電解質，溶液呈中性說明氫離子和氫氧根離子的物質的量相等；
（3）pH=3的鹽酸溶液和pH=9的某堿溶液等體積混合后，氫離子和氫氧根離子恰好反應，根據鹽的性質分析．

解答： 解：（1）25℃時，pH=3的H₂SO₄溶液中C（H⁺）=10^-3 mol/L，pH=10的NaOH溶液中C（OH^-）=10^-4 mol/L，要使混合溶液呈中性，則氫氧根離子的物質的量等于氫離子的物質的量，設酸的體積為xL，堿的體積為yL，則10^-3 mol/L×xL=10^-4 mol/L×yL，
所以x：y=10^-4：10^-3=1：10，故答案為：1：10；
（2）T℃時，pH₁=a的某強酸溶液中C（H⁺）=10^-a mol/L，pH₂=b的某強堿溶液C（OH^-）=10^b-12 mol/L，溶液呈中性，則酸中氫離子的物質的量應等于堿中氫氧根離子的物質的量，所以10×10^-a=1×10^b-12，a+b=13，故答案為：a+b=13；
（3）曲線B對應溫度下，pH=3的鹽酸溶液和pH=9的某堿溶液等體積混合后，氫離子和氫氧根離子恰好反應，如果堿是強堿，則鹽溶液呈中性，實際上溶液呈堿性，則堿為弱堿，生成強酸弱堿鹽水解呈堿性，中和后混合溶液中還剩余較多的弱堿分子，可繼續電離出OH^-，使溶液呈堿性，
故答案為：該堿為弱堿，中和后混合溶液中還剩余較多的弱堿分子，可繼續電離出OH^-，使溶液呈堿性．

點評：本題考查了水的電離、水的離子積及溶液pH的簡單計算，題目難度中等，解題關鍵是在搞清楚溫度對水電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響．