Question

11．（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，此温度下，将pH=a的NaOH溶液V_a  L与pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略体积变化），若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则V_a：V_b=10：1．
（2）25℃时，pH=a的20mL的H₂SO₄溶液与c（H⁺）=10^-b的200mL的NaOH溶液混合后（忽略体积变化），溶液呈中性，则a和b满足的关系a+b=15．

Answer 1

分析 （1）某温度（t℃）时，测得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，该溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-13mol/L，c（OH^-）=c（NaOH）=0.01mol/L，则Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13×10^-2=10^-15，该温度下，pH=a的NaOH溶液中好c（OH^-）=10^a-15mol/L，pH=b的硫酸溶液中c（H⁺）=10^-bmol/L，将pH=a的NaOH溶液V_aL与pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略体积变化），若所得混合液为中性，说明酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-），据此分析解答；
（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，据此计算．

解答 解：（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol•L^-1 NaOH溶液的pH=13，该溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-13mol/L，c（OH^-）=c（NaOH）=0.01mol/L，则Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13×10^-2=10^-15，该温度下，pH=a的NaOH溶液中好c（OH^-）=10^a-15mol/L，pH=b的硫酸溶液中c（H⁺）=10^-bmol/L，将pH=a的NaOH溶液V_aL与pH=b的H₂SO₄溶液V_bL混合（忽略体积变化），若所得混合液为中性，说明酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-），
则10^-bmol/L×V_bL=c（OH^-）=10^a-15mol/L×V_aL，
a=12、b=2，V_a：V_b=10^15-a-b：1=10：1，故答案为：10：1；
（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，所以10^-a×0.02L=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-b}}$×0.2L，1-a=b-14，解得a+b=15，故答案为：a+b=15．

点评 本题考查酸碱混合的定性判断和计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等．