Question

【題目】下表是不同溫度下水的離子積常數，試回答以下問題：

溫度(℃)	25	t1	t2
水的離子積常數	1×10-14	α	1×10-12

(1)若25＜t1＜t2，則α______(填“＜”“＞”或“=”)1×10-14。

(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4mol·L-1，取該溶液1mL，加水稀釋至10mL，則稀釋后溶液中c(Na+)：c(OH-)=________。

(3)25℃下，將pH=1的鹽酸溶液和pH=5的鹽酸溶液等體積混合，則混合液中水電離出的c(OH-)=________。

(4)將t2℃溫度下pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸溶液bL混合，所得混合溶液pH=2，則a：b=______；此溶液中離子濃度的由大到小的排列順序是______________________________。(以上均忽略溶液混合前后體積的變化)

(5)將t2℃溫度下pH=9的苛性鈉溶液與pH=y的稀醋酸溶液等體積混合，所得混合溶液顯中性，則y____3(填“大于”“小于”或“等于”)；此溶液中微粒濃度的由大到小的排列順序是________________________。(以上均忽略溶液混合前后體積的變化)

Answer 1

【答案】> 1000 10-12.7 9：11 c(Na+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-) 大于 c(Na+)= c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-)

【解析】

根據水的電離平衡及其影響因素，分析溫度對水的離子積常數的影響，并進行有關計算；根據pH定義，分析計算混合溶液的pH，并比較離子濃度大小。

(1)水的電離過程吸熱，溫度升高會促進水的電離，使KW增大，故溫度t1時KW＞1×10-14。

(2)25℃時，Na2SO4溶液從1mL稀釋至10mL，則c(SO42-)=5×10-5mol·L-1，c(Na+)=10-4mol·L-1。中性Na2SO4溶液中c(OH-)=10-7mol·L-1。c(Na+)：c(OH-)=1000。

(3)25℃下pH=1的鹽酸和pH=5的鹽酸等體積混合，混合液中c(H+)=(10-1+10-5)/2mol·L-1≈0.05mol·L-1。稀鹽酸中，水電離出的c(OH-)水=c(OH-)=10－14/0.05=2×10-13mol·L-1=10-12.7mol·L-1。

(4)據表中數據，t2℃時中性溶液pH＝6。混合溶液pH=2呈酸性，則10－1mol·L-1×bL－(10-12/10-11)mol·L-1×aL＝10-2mol·L-1×(a+b)L，解得a:b=9:11�；旌先芤褐�c(Na+)＝10－1mol·L-1×9L/(9+11)L＝0.045mol·L-1，c(SO42-)＝10－1mol·L-1××11L/(9+11)L＝0.0275 mol·L-1，c(H+)＝0.01 mol·L-1，故溶液中微粒濃度的由大到小的排列順序c(Na+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-)。

(5)在溶液中，苛性鈉完全電離NaOH＝Na++OH-，醋酸不完全電離CH3COOHCH3COO-+H+。t2℃時pH=9的苛性鈉溶液中c(OH-)＝10－3mol·L-1，pH=y的醋酸溶液中c(H+)＝10－ymol·L-1。當y≤3時，兩溶液等體積混合液一定酸性，故混合液呈中性時y>3�；旌弦弘姾墒睾�c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)，混合溶液顯中性時c(H+)= c(OH-)，則c(Na+)= c(CH3COO-)，濃度由大到小的排列順序是c(Na+)= c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-)。