Question

【题目】已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：

(1)则25 时水的电离平衡曲线应为_______(填“A”或“B”)， 请说明理由____________________________________

(2)25时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝3的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的 pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_________

(3)95时，若100体积 pH1＝a 的某强酸溶液与10体积 pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的 pH1与强碱的 pH2之间应满足的关系是__________________

(4)曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：____________________________________________________

Answer 1

【答案】A 水的电离是吸热过程 ，温度低时，电离程度小，c(H+)、c (OH－)小 100 : 1 a+b=13 或 pH1＋pH213 曲线B对应95℃，此时水的离子积为10－12。HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH＝5

【解析】

（1）横轴是氢离子浓度，纵轴是氢氧根离子浓度，水的离子积常数KW=c（H+）c（OH-）计算出A曲线的KW值结合水的电离时吸热比较判断25℃时水的电离平衡曲线；
（2）先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液中氢离子、氢氧根离子浓度，再列式计算出酸和碱的体积之比；
（3）酸、碱都是强电解质，溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，结合水的离子积常数确定强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系；
（4）曲线B对应95℃，pH=2的某酸HA中氢离子浓度与pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，HA若为强酸，完全反应后pH=6，实际上pH=5，说明酸过量，则该酸为弱酸。

（1）水的电离是吸热过程，升高温度，使水的电离程度增大，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中氢离子、氢氧根离子浓度都增大，水的pH减小，但溶液仍然呈中性；
故答案为：A ；水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c（H+）、c（OH-）小；
（2）25 ℃时纯水的pH=7，所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n（OH-）=n（H+），则V（NaOH）·10-5mol·L-1=V（H2SO4）·10-3mol·L-1，得V（NaOH）∶V（H2SO4）=100：1，故答案为：100 ：1；

（3）要注意的是95°C时，水的离子积为10-12，即酸、碱浓度相等时pH（酸）+pH（碱）=12。现强碱的OH-浓度是强酸H+浓度的10倍，所以pH（酸）+pH（碱）=13，即pH1+pH2=13，或a+b=13；

故答案为：a+b=13 或 pH1＋pH213；

（4）曲线B对应95℃，pH=2的某酸HA中氢离子浓度与pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，HA若为强酸，完全反应后pH=6，实际上pH=5，说明酸过量，则该酸为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而使溶液呈酸性；

故答案为：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA若为强酸，最后应为pH=6，现pH=5，说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+。