Question

某溫度時(shí)，水的離子積常數(shù)K_W=10^-13，將此溫度下pH=11的Ba（OH）₂溶液a L和 pH=1的H₂SO₄溶液b L混合，設(shè)混合溶液體積為兩者之和，所得固體忽略不計(jì)．
（1）若所得混合溶液為中性，計(jì)算a：b的值．
（2）若a：b=9：2，計(jì)算所得溶液的pH．
計(jì)算該混合溶液最多能夠溶解鐵粉的質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,pH的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：水的離子積常數(shù)K_W=10^-13，pH=11的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，
（1）若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應(yīng)，據(jù)此列式計(jì)算出a：b的值；
（2）先根據(jù)（1）的計(jì)算結(jié)果判斷酸過(guò)量，然后計(jì)算出混合液中氫離子濃度及溶液的pH；根據(jù)溶液中氫離子的物質(zhì)的量及鐵與氫離子反應(yīng)關(guān)系式計(jì)算出消耗鐵的質(zhì)量．

解答： 解：某溫度時(shí)，水的離子積常數(shù)K_W=10^-13，pH=11的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，
（1）若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應(yīng)，則有：n（H⁺）=n（OH^-），即：0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a：b=0.1：0.01=10：1，
答：所得混合溶液為中性時(shí)a：b的值為10：1；
（2）若a：b=9：2，而a：b=10：1時(shí)二者恰好反應(yīng)，說(shuō)明酸過(guò)量，
若所得混合液的pH=2，酸過(guò)量，c（H⁺）=

0.1mol/L×bL-0.01mol/L×aL

aL+bL

，將a=

9

2

b帶人可得，c（H⁺）=0.01mol/L，
鐵與氫離子反應(yīng)的關(guān)系式為：Fe～2H⁺，n（Fe）=

1

2

n（H⁺），所以該溶液最多溶解的鐵的質(zhì)量為：m（Fe）=56g/mol×

1

2

×0.01mol/L×（a+b）L=0.28（a+b）g，
答：a：b=9：2時(shí)所得溶液的pH為2；該混合溶液最多能夠溶解鐵粉的質(zhì)量為0.28（a+b）g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查酸堿混合后溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算，題目難度中等，解答本題的關(guān)鍵是把握當(dāng)K_w=10^-13時(shí)，溶液中c（OH^-）、c（H⁺）的計(jì)算．