Question

11．某温度时，水的离子积常数K_W=10^-13，将此温度下pH=11的Ba（OH）₂溶液a L与pH=1的H₂SO₄溶液b L混合（设混合溶液体积为两者之和，固体体积忽略不计）．下列说法不正确的是（　　）

• A． 若所得混合溶液为中性，则a：b=1：1
• B． 若所得混合溶液为中性，则生成沉淀的物质的量为0.05b mol
• C． 若a：b=9：2，则所得溶液pH等于2
• D． 若a：b=9：2，则该混合溶液最多能溶解铁粉0.28（a+b）g

Answer 1

分析 该温度下，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-1 mol/L=0.1mol/L，
A．如果所得溶液呈中性，则酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-）；
B．如果所得溶液呈中性，则酸碱的物质的量相等，根据SO₄^2-守恒计算生成沉淀的物质的量；
C．若a：b=9：2，设a=9x，b=2x，则c（H⁺）=$\frac{0.1×2x-0.01×9x}{9x+2x}$=0.01 mol•L^-1，pH=-lgc（H⁺）；
D．根据C知，n（H⁺）=0.01 mol•L^-1×（a+b） L=0.01（a+b） mol，2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑，根据Fe和氢离子之间的关系式计算．

解答 解：该温度下，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-11}}$mol/L=0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-1 mol/L=0.1mol/L，
A．如果所得溶液呈中性，则酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-），所以0.01a=0.1b，则a：b=10：1，故A错误；
B．如果所得溶液呈中性，则酸碱的物质的量相等，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×$\frac{1}{2}$×bL=0.05bmol，因为SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，所以用SO₄^2-计算沉淀的物质的量：n=0.05b mol，故B正确；
C．若a：b=9：2，设a=9x，b=2x，则c（H⁺）=$\frac{0.1×2x-0.01×9x}{9x+2x}$=0.01 mol•L^-1，pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，故C正确；
D．根据C知，n（H⁺）=0.01 mol•L^-1×（a+b） L=0.01（a+b） mol，2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑，根据Fe和氢离子之间的关系式计算得m（Fe）=n（Fe）．M（Fe）=n（H⁺）．M（Fe）=$\frac{1}{2}$×0.01（a+b） mol×56 g•mol^-1=0.28（a+b）g，故D正确；
故选A．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断及方程式的有关计算，为高频考点，明确各个物理量之间的关系是解本题关键，注意该温度下离子积常数不是10^-14，注意酸中氢离子浓度与硫酸根离子浓度关系，题目难度中等．