Question

7．下表是不同温度下水的离子积数据：

温度（℃）	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10-14	α	1×10-13

试回答以下问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则α＞（填“＜”“＞”或“=”）1×10^-14，
（2）25℃下，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol•L^-1，取该溶液1mL，加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c（Na⁺）：c（SO₄^2-）=2：1；  c（Na⁺）：c（OH^-）=1000：1．
（3）10mLpH=4的盐酸，稀释10倍到100mL时，pH=5．
（4）常温下，pH=5和pH=3的盐酸溶液等体积混合后溶液的pH=3.3．
（5）将t₂℃温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H₂SO₄溶液bL混合，
①若所得混合溶液为中性，则a：b=10：1；
②若所得混合溶液pH=2，则a：b=9：2．（以上均忽略溶液混合前后体积的变化）

Answer 1

分析 （1）根据水的电离过程为吸热反应判断；
（2）根据硫酸钠的化学式组成判断c（Na⁺）：c（SO₄^2- ）；根据常温下氢离子浓度计算c（Na⁺）：c（OH^-）；
（3）根据盐酸溶液稀释后氢离子浓度计算出溶液的pH；
（4）根据混合后溶液中氢离子浓度计算出溶液的pH；
（5）①若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应；
②若所得混合液的pH=2，酸过量，根据c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$计算．

解答 解：（1）水是弱电解质，存在电离平衡，电离过程为吸热反应，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大，故答案为：＞；
（2）硫酸钠溶液中一定满足c（Na⁺）：c（SO₄^2- ）=2：1；硫酸钠溶液中c（Na⁺）：c（OH^-）=2×5×10^-4 mol•L^-1：1×10^-7 mol•L^-1=1000：1，
故答案为：2：1；1000：1；
（3）10mLpH=4的盐酸，氢离子浓度为1×10^-4 mol•L^-1，稀释10倍到100mL时，氢离子浓度为1×10^-5 mol•L^-1，溶液pH=5，
故答案为：5；
（4）常温下，pH=5的盐酸溶液中氢离子浓度为：1×10^-5mol•L^-1，pH=3的盐酸溶液中氢离子浓度为1×10^-3mol•L^-1，等体积混合后溶液中氢离子浓度为：$\frac{1×1{0}^{-5}V+1×1{0}^{-3}V}{2V}$≈5×10^-4 mol•L^-1，
混合溶液的pH为：pH=-lg5×10^-4=4-lg5=3.3，
故答案为：3.3；
（5）①若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应，则有0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a：b=0.1：0.01=10：1，故答案为：10：1；
②若所得混合液的pH=2，酸过量，c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V}$=$\frac{0.1b-0.01a}{a+b}$=0.01，解之得：a：b=9：2，故答案为：9：2．

点评 本题考查酸碱混合pH的计算，明确浓度与pH的换算、酸碱混合溶液为中性、碱性时离子浓度的关系等是解答本题的关键，题目难度中等．