Question

6．按要求填空．
（1）某温度下，纯水中c（H⁺）=2.0×10^-6mol•L^-1，则此时c（OH^-）=2.0×10^-6mol•L^-1．若温度不变，滴入盐酸使c（OH^-）=8.0×10^-7mol•L-¹，则c（H⁺）=5.0×10^-6mol•L^-1．
（2）室温下，将pH=10的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），若所得混合液为中性，则a：b=1：1000；若所得混合液pH=3，则a：b=990：11．
（3）室温时，将PH=4的H₂SO₄溶液稀释10倍，则C（H⁺）：C（SO₄^2-）=2：1；若再将稀释后的溶液再稀释1000倍，则C（H⁺）：C（SO₄^2-）=20：1．

Answer 1

分析 （1）纯水中c（H⁺）=c（OH^-），根据Kw=c（H⁺）×c（OH^-）计算水的离子积，再计算滴入盐酸后溶液中c（H⁺）；
（2）室温下，将pH=10的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液为中性，则n（H⁺）=n（OH^-），若所得混合液pH=3，溶液呈酸性，表示出剩余氢离子浓度，结合溶液pH解答；
（3）硫酸溶液pH=4，溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺），将pH=4的H₂SO₄稀释10倍，溶液中的氢离子和硫酸根离子同等倍数的减小；
再稀释1000倍，相当于原溶液稀释10000倍，此时溶液接近中性，氢离子浓度不可能小于1×10^-7mol/L，只能无限接近1×10^-7mol/L，而稀释过程中硫酸根的物质的量不变，计算稀释后溶液中硫酸根的物质的量浓度．

解答 解：（1）某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0×10^-6mol•L^-1，由于H₂O?OH^-+H⁺，则c（OH^-）=c（H⁺）=2.0×10^-6mol•L^-1，若温度不变，Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=4.0×10^-12（mol•L^-1）²，滴入稀盐酸使c（OH^-）=8.0×10^-7mol/L，则溶液中c（H⁺）=$\frac{4×1{0}^{-12}}{8×1{0}^{-7}}$mol•L^-1=5×10^-6mol•L^-1，
故答案为：2.0×10^-6；5.0×10^-6；
（2）室温下，将pH=10的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液为中性，则n（H⁺）=n（OH^-），故aL×$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=bL×0.1mol/L，整理可得a：b=1：1000；
若所得混合液pH=3，溶液呈酸性，则（bL×0.1mol/L-aL×$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L）÷（a+b）L=10^-3mol•L^-1，整理可得：a：b=990：11，
故答案为：1：1000；990：11；
（3）pH为4的溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=1×10^-4mol/L，硫酸根离子的浓度为：c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1×10^-4mol/L=5×10^-5mol/L；
将pH=4的H₂SO₄稀释10倍，溶液中的氢离子和硫酸根离子同等倍数的减小，则c（H⁺）：c（SO₄^2-）=2：1，稀释过程中硫酸的物质的量不变，溶液再稀释1000倍，相当于原溶液稀释10000倍后，氢离子浓度不可能小于1×10^-7mol/L，只能无限接近1×10^-7mol/L，而硫酸根离子浓度为c（SO₄^2-）=5×10^-5mol/L×$\frac{1}{10000}$=5×10^-9mol/L，则c（H⁺）：c（SO₄^2-）=1×10^-7mol/L：5×10^-9mol/L=20：1，
故答案为：2：1；20：1．

点评 本题考查有关pH值计算，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，注意酸碱稀释接近中性应考虑水的电离，题目难度中等．