Question

某温度（t℃）时，测得0.01mol·L^-1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积K_W=         。在此温度下，将 pH = a的 NaOH 溶液 V_a L 与 pH = b的 H₂SO₄溶液 V_b L 混合。
(1)若所得混合液为中性，且 a= 12，b= 2，则 V_a∶V_b=         ；
(2)若所得混合液为中性，且 a+ b= 12，则 V_a∶V_b=            ；
(3)若所得混合液的 pH = 10，且 a= 12，b= 2，则 V_a∶V_b=           。

Answer 1

（12分）
K_W=10^-13
（1）1:10      （2）10:1       （3）1:9

试题分析：解：0,01mol/l的NaOH溶液中C（OH^-)=0.01mol/L=10^-2mol/L，
pH为11的氢氧化钠溶液中C(H⁺)=10^-11mol/L。
该温度下水的离子积常数Kw=C(H⁺)*C(OH^-)= 10^-11mol/L*10^-2mol/L=10^-13(mol/L)²。
①pH=12的NaOH溶液中C(H⁺)=10^-12mol/L
则氢氧化钠溶液中C(OH^-)=Kw/C(H⁺)=10^-13(mol/L)²/10^-12mol/L=10^-1mol/L
pH=2的硫酸中C(H⁺)=10^-2mol/L，
若所得混合液为中性，则C(H⁺)*Vb=C(OH^-)*Va，
Va:Vb=10^-2:10^-1=10^-2:10^-1=1:10。
②所得混合液为中性，则C(H⁺)*Vb=C(OH^-)*Va；且 a+ b= 12，
Va:Vb=C(H⁺):C(OH^-)=C(H⁺):[Kw/C(H⁺)]=10^-b:10^-13+a=10^13-a-b=10:1。
③pH=12氢氧化钠溶液中C(OH^-)=10^-1mol/L，
pH=2的硫酸中C(H⁺)=10^-2mol/L，
pH=10的溶液中C(OH^-)=10^-13(mol/L)²/10^-10mol/L=10^-3mol/L，
若所得混合液的pH=10,则说明碱过量,
C(OH^-)*Va-C(H⁺)*Vb=10^-1mol/L*Va-10^-2mol/L*Vb=(Va+Vb)*10^-3mol/L，
解得:Va:Vb=1:9。
点评：
1、强酸、强碱溶液的pH
强酸直接由酸的浓度求出c(H⁺)，强碱先由碱的浓度求出c(OH^-)，再根据水的离子积换算出c(H⁺)，然后用公式Kw = c（H⁺）·c（OH^—）=1×10^-14    pH=" -" lg c(H⁺)求解
2、两强酸混合抓住氢离子进行计算  2、两强碱混合抓住OH^-进行计算，再转化为H⁺
c (H+) =    c (OH-])=
经验规律：（1）两强酸等体积混合 混合后的pH=小的+0.3
（2）两强碱等体积混合 混合后的pH=大的—0.3
3、强酸、强碱混合，酸过量抓住氢离子进行计算、碱过量抓住氢氧根离子进行计算。
（3）酸I+碱II
完全中和：c（H⁺）=  c(OH^-) =    1mol/L         
酸过量： c(H+)=       碱过量：c(OH-)=