Question

在t℃时，某NaOH稀溶液中，c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，则：
（1）该温度下，水的离子积常数k_w=

1×10^-12

．
（2）在该温度下，将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=

11

．
（3）该温度下，若100体积pH₁=a的某强酸溶液与1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

a+b=14（或pH₁+pH₂═14）

．
（4）该温度下，pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5．试分析其原因

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⁺，使溶液的pH=5

．

Answer 1

分析：（1）溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；
（2）根据混合溶液的酸碱性计算氢离子浓度，从而计算溶液的pH；
（3）混合溶液呈中性，说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量；
（4）pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好反应，根据盐的性质分析．

解答：解：（1）溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；故答案为：10^-12；
（2）酸中氢离子的物质的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol，碱中氢氧根离子的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氢氧根离子浓度=

0.04mol-0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，则溶液的pH=11，
故答案为：11；
（3）若100体积pH₁=a的某强酸溶液中氢离子的物质的量浓度=10^-a mol/L，1体积pH₂=b的某强碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=10 ^b-12 mol/L，混合后溶液呈中性，则氢离子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，所以100×10^-a mol/L=1×10 ^b-12 mol/L，所以a+b=14（或pH₁+pH₂═14）
故答案为：a+b=14（或pH₁+pH₂═14）；
（4）pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好反应，如果酸是强酸，则盐溶液呈中性，实际上溶液呈酸性，则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⁺，使溶液的pH=5，
故答案为：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⁺，使溶液的pH=5．

点评：本题考查了离子积常数的有关计算，注意碱溶液中氢氧根离子浓度的计算方法，为易错点．