Question

19．已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：
（1）图中ABCDE五点的K_W间的关系是B＞C＞A=D=E．
（2）若从A点到D点，可采用的措施是c．
a．升温
b．加入少量的盐酸
c．加入少量的NH₄Cl
（3）点B对应温度条件下，某溶液pH═7，此时，溶液呈碱性（酸、碱、中性），点E对应的温度下，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为10：1．
（4）点B对应的温度下，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，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是pH₁+pH₂=14．

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）点B对应温度条件下，pH═6溶液呈中性，而溶液pH═7，说明溶液呈碱性；E对应的温度下，Kw=10^-14，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则酸溶液中的n（H⁺）等于碱溶液中的n（OH^-），据此计算；
（4）在100℃时，水的离子积Kw=10^-12，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：（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=E，所以离子积常数大小顺序是B＞C＞A=D=E，故答案为：B＞C＞A=D=E；
  （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．
a、升高温度，Kw变大，故a错误；
b、加入NaOH，则溶液显碱性，故b错误；
c、加入氯化铵，水解显酸性，且Kw不变，故c正确．
故选c；
（3）点B对应温度条件下，pH═6溶液呈中性，而溶液pH═7，说明溶液呈碱性；E对应的温度下，Kw=10^-14，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则酸溶液中的n（H⁺）等于碱溶液中的n（OH^-），故有：10^-5mol/L×V_碱=10^-4mol/L×V_酸，解得：$\frac{{V}_{碱}}{{V}_{酸}}$=$\frac{10}{1}$，故答案为：碱性；10：1；
（4）100℃时，水的离子积为10^-12，即酸、碱浓度相等时pH₁+pH₂=12．现强碱的OH^-浓度是强酸H⁺浓度的100倍，所以pH₁+pH₂=14，故答案为：pH₁+pH₂=14．

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．