Question

某温度时，水的离子积常数K_W=10^-13，将此温度下pH=11的Ba（OH）₂溶液aL和pH=1的H₂SO₄溶液bL混合，设混合溶液体积为两者之和，所得固体忽略不计．
（1）若所得混合溶液为中性，计算a：b的值．
（2）若a：b=9：2，计算所得溶液的pH．
计算该混合溶液最多能够溶解铁粉的质量．

Answer 1

某温度时，水的离子积常数K_W=10^-13，pH=11的Ba（OH）₂溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，
（1）若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应，则有：n（H⁺）=n（OH^-），即：0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a：b=0.1：0.01=10：1，
答：所得混合溶液为中性时a：b的值为10：1；
（2）若a：b=9：2，而a：b=10：1时二者恰好反应，说明酸过量，
若所得混合液的pH=2，酸过量，c（H⁺）=

0.1mol/L×bL-0.01mol/L×aL

aL+bL

，将a=

9

2

b带人可得，c（H⁺）=0.01mol/L，
铁与氢离子反应的关系式为：Fe～2H⁺，n（Fe）=

1

2

n（H⁺），所以该溶液最多溶解的铁的质量为：m（Fe）=56g/mol×

1

2

×0.01mol/L×（a+b）L=0.28（a+b）g，
答：a：b=9：2时所得溶液的pH为2；该混合溶液最多能够溶解铁粉的质量为0.28（a+b）g．