Question

【题目】下表是不同温度下水的离子积常数，试回答以下问题：

温度(℃)	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10-14	α	1×10-12

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

(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4mol·L-1，取该溶液1mL，加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na+)：c(OH-)=________。

(3)25℃下，将pH=1的盐酸溶液和pH=5的盐酸溶液等体积混合，则混合液中水电离出的c(OH-)=________。

(4)将t2℃温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸溶液bL混合，所得混合溶液pH=2，则a：b=______；此溶液中离子浓度的由大到小的排列顺序是______________________________。(以上均忽略溶液混合前后体积的变化)

(5)将t2℃温度下pH=9的苛性钠溶液与pH=y的稀醋酸溶液等体积混合，所得混合溶液显中性，则y____3(填“大于”“小于”或“等于”)；此溶液中微粒浓度的由大到小的排列顺序是________________________。(以上均忽略溶液混合前后体积的变化)

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】

根据水的电离平衡及其影响因素，分析温度对水的离子积常数的影响，并进行有关计算；根据pH定义，分析计算混合溶液的pH，并比较离子浓度大小。

(1)水的电离过程吸热，温度升高会促进水的电离，使KW增大，故温度t1时KW＞1×10-14。

(2)25℃时，Na2SO4溶液从1mL稀释至10mL，则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的盐酸和pH=5的盐酸等体积混合，混合液中c(H+)=(10-1+10-5)/2mol·L-1≈0.05mol·L-1。稀盐酸中，水电离出的c(OH-)水=c(OH-)=10－14/0.05=2×10-13mol·L-1=10-12.7mol·L-1。

(4)据表中数据，t2℃时中性溶液pH＝6。混合溶液pH=2呈酸性，则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。混合溶液中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，故溶液中微粒浓度的由大到小的排列顺序c(Na+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-)。

(5)在溶液中，苛性钠完全电离NaOH＝Na++OH-，醋酸不完全电离CH3COOHCH3COO-+H+。t2℃时pH=9的苛性钠溶液中c(OH-)＝10－3mol·L-1，pH=y的醋酸溶液中c(H+)＝10－ymol·L-1。当y≤3时，两溶液等体积混合液一定酸性，故混合液呈中性时y>3。混合液电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)，混合溶液显中性时c(H+)= c(OH-)，则c(Na+)= c(CH3COO-)，浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)= c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-)。