Question

9．已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：
（1）图中A、B、C、D四点的K_W 由大到小的顺序B＞C＞A=D．
（2）若从A点到D点，可采用的方法是加入酸或加入水解显酸性的盐．
（3）在100℃时，将pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液混合至呈中性，需硫酸和氢氧化钾的体积比为100：1．

Answer 1

分析 （1）水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大；
（2）从A点到D点c（H⁺）变大，c（OH^-）变小，但Kw不变；
（3）在100℃时，水的离子积为10^-12，故pH=12的KOH溶液中c（H⁺）=10^-12mol/L，则c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-12}}$=1mol/L，pH=2的硫酸中c（H⁺）=10^-2mol/L，设需要的硫酸的体积为xL，KOH的体积为yL，根据溶液混合呈中戏时需有：n（H⁺）=n（OH^-）来分析计算．

解答 解：（1）水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是B＞C＞A=D，所以离子积常数大小顺序是B＞C＞A=D，故答案为：B＞C＞A=D；
  （2）在A点时，c（H⁺）=c（OH^-），溶液显中性，而到D点c（H⁺）变大，c（OH^-）变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变，故可以通过向溶液中加入酸或加入强酸弱碱盐来实现，故答案为：加入酸或加入水解显酸性的盐；
（3）在100℃时，水的离子积为10^-12，故pH=12的KOH溶液中c（H⁺）=10^-12mol/L，则c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-12}}$=1mol/L，pH=2的硫酸中c（H⁺）=10^-2mol/L，设需要的硫酸的体积为xL，KOH的体积为yL，根据溶液混合呈中戏时需有：n（H⁺）=n（OH^-）可知：0.01mol/L×xL=1mol/L×yL，解得$\frac{x}{y}$=100：1，故答案为：100：1．

点评 本题考查酸碱混合的定性判断和溶液PH的有关计算，题目难度中等，注意酸碱混合时酸碱物质的量的关系以及溶液PH与c（H⁺）、（OH^-）的关系．