Question

8．某温度（T℃）时，测得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=11，则该温度下水的K_w=10^-13．在此温度下，将pH=a的NaOH溶液V_a L与pH=b的H₂SO₄溶液V_b L混合．
（1）若所得混合液中性，且a=11，b=3，则V_a：V_b=1：10．
（2）若所得混合液为中性，且V_a：V_b=10：1，则a+b=12．
（3）若所得混合液的pH=10，且a=12，b=2，则V_a：V_b=1：9．

Answer 1

分析 0.01mol/L的NaOH溶液的pH为11，则c（H⁺）=1×10^-11mol/L，c（OH^-）=0.01mol/L，根据K_w=c（H⁺）×c（OH^-）计算；
（1）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等；
（2）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等；
（3）若所得混合溶液的pH=10，碱过量，计算出c（OH^-）与酸碱的物质的量的关系，据此计算．

解答 解：0.01mol/L的NaOH溶液的pH为11，则c（H⁺）=1×10^-11mol/L，c（OH^-）=0.01mol/L，K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-13，故答案为：1×10^-13；
（1）混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等，pH=a的NaOH溶液中氢氧根离子浓度=10 ^a-13 mol/L，pH=b的H₂SO₄溶液氢离子浓度=10^-b mol/L，10 ^a-13 mol/L×V_aL=10^-b mol/L×V_bL，且a=11，b=3，则V_a：V_b=1：10，
故答案为：1：10；
（2）若V_a：V_b=10：1，混合溶液呈中性，则10 ^a-13 mol/L×10VL=10^-b mol/L×VL，解得a+b=12，
故答案为：12；
（3）若所得混合溶液的pH=10，碱过量，且a=12，b=2，则溶液中c（OH^-）=$\frac{{V}_{a}×0.1mol/L-0.01mol/L{V}_{b}}{{V}_{a}+{V}_{b}}$=0.001，则V_a：V_b=1：9；
故答案为：1：9．

点评 本题考查酸碱混合的计算，明确该温度下的Kw及pH与浓度的换算是解答本题的关键，注意酸碱反应的实质即可解答，题目难度中等．