Question

20．已知水在不同温度下的电离平衡曲线如图所示．（注：以下溶液混合时均不考虑体积的变化）
（1）在曲线B 所对应的温度＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”），该温度下0.05mol•L^-1Ba（OH）₂ 溶液的pH=11．
（2）25℃时，将pH=9 的NaOH 溶液与pH=4 的HCl 溶液混合，若所得混合
溶液的pH=7，则NaOH 溶液与HCl 溶液的体积之比为10：1．
（3）25℃时，若1L a mol•L^-1 的某一元强酸溶液与1L b mol•L^-1 的某一元
强碱溶液混合后溶液的pH=1，则a 与b 之间应满足的关系是a=b+0.2．
（4）25℃时，pH=2 的HCl 溶液和pH=11 的NH₃•H₂O 溶液中，若水的电离程度分别用α₁、α₂表示，则α₁＜α₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若二者恰好中和，则所得溶液的pH＜7，其原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+OH^-（用离子方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）图象中B点氢离子浓度和氢氧根离子浓度为10^-6mol/L，温度一定存在离子积常数Kw=10^-12，据此计算0.05mol•L^-1Ba（OH）₂ 溶液的pH，A点为常温Kw=10^-14；
（2）根据溶液的pH计算出溶液中氢离子、氢氧根离子浓度，再列式计算出氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积；
（3）25℃时，若1L a mol•L^-1 的某一元强酸溶液与1L b mol•L^-1 的某一元强碱溶液混合后溶液的pH=1，计算过量氢离子浓度为0.1mol/L，据此列式计算；
（4）酸碱抑制水的电离，氢离子或氢氧根离子浓度越大抑制程度越大，若二者恰好中和，则所得溶液为氯化铵溶液，铵根离子水解显酸性；

解答 解：（1）图象中B点氢离子浓度和氢氧根离子浓度为10^-6mol/L，温度一定存在离子积常数Kw=10^-12，A点为常温Kw=10^-14，水电离过程为吸热过程，加热促进电离，离子积常数增大，所以在曲线B 所对应的温度＞25°C，B点Kw=10^-12，0.05mol•L^-1Ba（OH）₂ 溶液中c（OH^-）=0.05mol/L×2=0.1mol/L，则溶液中氢离子浓度c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$=10^-11mol/L，溶液的pH=11，
故答案为：＞；11；
（2）25℃时所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n（OH^-）=n（H⁺），则V（NaOH）•10^-5 mol•L^-1=V（H₂SO₄）•10^-4 mol•L^-1，得V（NaOH）：V（H₂SO₄）=10：1，故答案为：10：1；
（3）25℃时，若1L a mol•L^-1 的某一元强酸溶液与1L b mol•L^-1 的某一元强碱溶液混合后溶液的pH=1，则c（H⁺）=$\frac{1L×amol．L-1L×bmol/L}{2L}$=0.1mol/L，
得到a=b+0.2，
故答案为：a=b+0.2；
（4）25℃时，pH=2 的HCl 溶液中氢离子浓度10^-2mol/L，pH=11 的NH₃•H₂O 溶液中氢氧根离子浓度10^-3mol/L，氢氧根离子浓度小于盐酸溶液中氢离子浓度，抑制水的电离程度小，若水的电离程度分别用α₁、α₂表示则α₁＜α₂，若二者恰好中和，所得溶液为氯化铵溶液，铵根离子水解显酸性，则所得溶液的pH＜7，其原因用离子方程式表示为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+OH^-，
故答案为：＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+OH^-；

点评 本题考查了弱电解质电离平衡影响因素、酸碱反应后溶液酸碱性判断和溶液PH计算，盐类水解等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．