Question

7．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：
（1）25℃时，将pH=12的NaOH溶液100mL，要使溶液pH降为11，需加入水的体积为：900mL
（2）95℃时，若100体积pH₁=a的某强酸溶液与1体积pH₂=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，a与b应满足的关系是a+b=14或pH₁+pH₂=14．

Answer 1

分析 曲线A条件下Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-7×10^-7=10^-14，曲线B条件下c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，水的电离时吸热过程，加热促进电离，所以A代表25℃时水的电离平衡曲线，B为95℃时水的电离曲线，
（1）根据稀释过程中氢氧化钠的物质的量不变计算出需要加入水的体积；
（2）酸、碱都是强电解质，溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，结合水的离子积常数确定强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系．

解答 解：曲线A条件下Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-7×10^-7=10^-14，曲线B条件下c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，水的电离时吸热过程，加热促进电离，所以A代表25℃时水的电离平衡曲线，B为95℃时水的电离曲线，
（1）25℃时pH=12NaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L，
稀释过程中氢氧根离子的物质的量基本不变，设需要加入水的体积为x，
则：$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.1L+x}$=0.001mol/L，解得：x=0.9L=900mL，
故答案为：900mL；
（2）要注意的是95°C时，水的离子积为10^-12，即酸、碱浓度相等时pH（酸）+pH（碱）=12，现强碱的OH^-浓度是强酸H⁺浓度的100倍，所以pH（酸）+pH（碱）=14，即a+b=14或pH₁+pH₂=14，
故答案为：a+b=14 或pH₁+pH₂=14．

点评 本题考查了溶液酸碱性与溶液pH的计算，题目难度中等，明确弱电解质的电离及其影响为解答关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．