Question

16．水的電離平衡曲線如下圖所示．
（1）若以A點表示25℃時水在電離平衡時的離子濃度，當(dāng)溫度升到100℃時，水的電離平衡狀態(tài)到B點，則此時水的離子積從10^-14增加到10^-12．
（2）將pH=8的Ba（OH）₂溶液與pH=5的稀鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7，則Ba（OH）₂與鹽酸的體積比為2：9．
（3）已知A_nB_m的離子積=[c（A^m+）]ⁿ•[c（B^n-）]^m，式中c（A^m+）ⁿ和c（B^n-）^m表示離子的物質(zhì)的量濃度．在某溫度下，Ca（OH）₂的溶解度為0.74g，其飽和溶液密度設(shè)為1g/mL，其離子積為4×10^-3．

Answer 1

分析 （1）Kw=c（H⁺）．c（OH^-），A點c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，B點c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6mol/L；
（2）將pH=8的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-4mol/L，pH=5的稀鹽酸中c（H⁺）=10^-5 mol/L，設(shè)氫氧化鋇的體積為x，鹽酸的體積為y，
100℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7，溶液呈堿性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-4}x-1{0}^{-5}y}{x+y}$=10^-5 mol/L；
（3）若某溫度下Ca（OH）₂的溶解度為0.74g，設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL，則100g水中溶解0.74gCa（OH）₂時Ca（OH）₂的C=$\frac{\frac{0.74g}{74g/mol}}{\frac{100g+0.74g}{1g/mL}×1{0}^{-3}L/mL}$≈0.1mol/L，Ca（OH）₂是強電解質(zhì)，所以c[Ca（OH）₂]=c（Ca²⁺ ）=0.1mol/L，c（OH^-）=2c[Ca（OH）₂]=0.2mol/L，離子積=[c（A^m+）]ⁿ[c（B^n-）]^m=c（Ca²⁺ ）．c（OH^-）²．

解答 解：（1）A點純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-14 ，當(dāng)溫度升高到100℃，純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-12 ；
故答案為：10^-14 ；10^-12；
（2）將pH=8的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-4mol/L，pH=5的稀鹽酸中c（H⁺）=10^-5 mol/L，設(shè)氫氧化鋇的體積為x，鹽酸的體積為y，
100℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7，溶液呈堿性，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-4}x-1{0}^{-5}y}{x+y}$=10^-5 mol/L，x：y=2：9，故答案為：2：9；
（3）若某溫度下Ca（OH）₂的溶解度為0.74g，設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL，則100g水中溶解0.74gCa（OH）₂時Ca（OH）₂的C=$\frac{\frac{0.74g}{74g/mol}}{\frac{100g+0.74g}{1g/mL}×1{0}^{-3}L/mL}$≈0.1mol/L，Ca（OH）₂是強電解質(zhì)，所以c[Ca（OH）₂]=c（Ca²⁺ ）=0.1mol/L，c（OH^-）=2c[Ca（OH）₂]=0.2mol/L，離子積=[c（A^m+）]ⁿ[c（B^n-）]^m=c（Ca²⁺ ）．c（OH^-）²=0.1mol/L×（0.2mol/L）²=4×10^-3（mol/L）³，
故答案為：4×10^-3．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷及離子積常數(shù)的有關(guān)計算，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計算及理解運用能力，明確酸堿混合溶液pH計算方法、物質(zhì)的量濃度的計算方法是解本題關(guān)鍵，難點是（3）題的理解和運用．