21.(12分)某温度(t
℃)时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的KW=____________。则该温度(选填大于、小于或等于)__________25 ℃,其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________;
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=________;
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。
[解析] 在t ℃,pH=11的溶液中c(H+)=10-11×10-2=10-13;
(1)pH=a则c(H+)=10-a
mol·L-1
由KW=c(H+)·c(OH-)=10-13
mol2·L-2得c(OH-)=10a-13
mol·L-1,pH=b
则c(H+)=10-bmol·L-1,若混合后溶液呈中性,则
Va
L×10a-13mol·L-1=Vb L×10-bmol·L-1,==1013-(a+b)。因为a=12,b=2,代入可知=10-1=1∶10。
(2)将a+b=12代入=1013-(a+b)可得:=10=10∶1。
(3)当a=12时,c(OH-)=0.1
mol·L-1,b=2时,
c(H+)=10-2mol·L-1。若混合溶液的pH=10,
则c(OH-)=10-3mol·L-1,OH-有剩余: