Question

5．已知某温度下中性溶液中氢离子浓度为10^-6.5mol/L，此温度下，PH=11的苛性钠溶液aL与PH=1的稀硫酸bL混合，试通过计算填写下列空格；
（1）若所得混合液为中性，则a：b=10：1此溶液中各离子浓度大小排列顺序为c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（2）若所得混合液的PH=2，则a：b=9：2．溶液中各离子浓度大小顺序为c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．．

Answer 1

分析 某温度下中性溶液中氢离子浓度为10^-6.5mol/L，则氢氧根的浓度也为10^-6.5mol/L，故此温度下，水的离子积为10^-13．
（1）溶液呈中性，说明酸和碱恰好完全反应，根据溶液的酸碱性及电荷守恒确定离子浓度大小；
（2）若所得混合液的pH=2，根据c（H⁺）=$\frac{C（酸）V（酸）-C（碱）V（碱）}{V（酸）+V（碱）}$计算酸碱的体积比，根据溶液的酸碱性及物料守恒判断离子浓度大小．

解答 解：某温度下中性溶液中氢离子浓度为10^-6.5mol/L，则氢氧根的浓度也为10^-6.5mol/L，故此温度下，水的离子积为10^-13．
（1）若所得混合液为中性，则有：0.01a=0.1b，
解得：a：b=10：1；
混合溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒得：c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ），该溶液为盐溶液，硫酸根离子浓度大于氢离子浓度，所以离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：10：1； c（Na⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，则有：$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01，
解得：a：b=9：2；
溶液呈酸性，则：c（H⁺）＞c（OH^-），
溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，硫酸根离子浓度为：$\frac{0.05×2}{2+9}$mol/L=0.009mol/L，
所以氢离子浓度大于硫酸根离子浓度，根据物料守恒知，c（SO₄^2-）＞（Na⁺），氢氧根离子浓度最小，
所以离子浓度大小顺序为：c（H⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），
故答案为：9：2；c（H⁺）＞c（SO₄^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查酸碱混合的定性判断，题目难度中等，注意掌握根据溶液的酸碱性及电荷守恒判断离子浓度大小的方法，注意（2）中水的离子积常数是10^-13而不是10^-14，为易错点．