Question

【题目】按要求填写下列相关内容：

（1）在常温下，将体积为 VaL、pH 为 a 的稀硫酸和体积为 VbL、pH为 b 的烧碱溶液混合，若所得混合液为中性。如果 a+b=15，则 Va：Vb=_______。某温度时，水的离子积常数 Kw=1×10-13．在此温度下，将 pH=a 的硫酸溶液 VaL与 pH=b的 NaOH 溶液 VbL 混合，若所得混合液为中性，如果 a+b=12，则 Va：Vb=_______。

（2）中和相同体积，相同 pH 的 Ba(OH)2、NH3·H2O、NaOH 三种稀溶液所用相同浓度的盐酸的体积分别为 V1、V2、V3，则三种关系为______________(用“V1、V2、V3”和“>、<、=”表示)。

（3）常温下将 0.2mol/LHCl 溶液与 0.2mol/LMOH 溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的 pH=6，试回答以下问题：

①0.2mol/LHCl 溶液中由水电离出的 c（H+）______0.2mol/LMOH 溶液中由水电离出的c（H+）；（填“＞”、“＜”、或“=”）

②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（Cl-）-c（M+）=_______mol/L。

③已知 Ksp（CaCO3）＝2.8×10－9mol2·L－2． 现将 CaCl2 溶液与 0.02 mol·L－1Na2CO3 溶液等体积混合，生成 CaCO3 沉淀时，所需 CaCl2 溶液的最小物质的量浓度为______mol/L。

Answer 1

【答案】 10∶1（或 10） 1∶10 V2﹥V3＝V1 ＜ 9.9×10-7 5.6×10－7

【解析】（1）体积为VaL、pH值为a的稀硫酸和体积为VbL，pH值为b的烧碱溶液混和，若所得混合液为中性。说明氢离子和氢氧根离子恰如完全反应，得到：Va×10-a=Vb×10b-14，如果a+b=15，计算得到Va：Vb =10-14+a+b=101=10：1；若所得混合溶液为中性，pH=b的NaOH溶液中c（H+）=10-bmol/L，c（OH-）=mol/L，pH=a的硫酸溶液中c（H+）=10-amol/L，因c（H+）×Va=c（OH-）×Vb，则10-a×Va=mol/L×Vb，结合a+b=12整理可得：Va：Vb=1：10；（2）等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH中，c(OH-)相同，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积V1=V3，但NH3H2O为弱碱，等pH时，其浓度大于NaOH，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，弱碱继续电离产生氢氧根离子，则消耗酸多，即V2＞V3，所以消耗酸的体积关系为：V2＞V3=V1；（3）HCl与MOH的物质的量相等，二者混合恰好反应得到MCl溶液，混合后溶液的pH=6，说明MOH为弱碱。①HCl溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为mol/L，0.2mol/LMOH溶液中c（OH-）<0.2mol/L，则溶液中水电离的氢离子浓度大于mol/L，故0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H+）<0.2mol/LMOH溶液中由水电离出的c（H+）；②根据电荷守恒：c（Cl-）+c（OH-）=c（M+）+c（H+），则c（Cl-）-c（M+）=c（H+）-c（OH-）=10-6 mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L；③Na2CO3溶液的浓度为2×10-2mol/L，等体积混合后溶液中c（CO32-）=×2×10-2mol/L=1×10-2mol/L，根据Ksp（CaCO3）=c（CO32-）c（Ca2+）=2.8×10-9可知，c（Ca2+）=mol/L=2.8×10-7mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca2+）的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-7mol/L=5.6×10-7mol/L。