Question

（必须写出计算过程，只写结果不计分）
（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1 的NaOH溶液的pH=10，
①则该温度下水的Kw是多少？
②该温度下将pH=2的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液混合（忽略混合后体积的变化），混合溶液的pH=10，则需多少ml盐酸与10ml氢氧化钠溶液混合？
（2）已知：常温下Cu（OH）₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol?L^-1时就认为沉淀完全，已知某溶液中含有Cu²⁺和SO₄^2-，设溶液中Cu²⁺的物质的量浓度为3.0mol?L^-1，则
①Cu（OH）₂开始沉淀时溶液的pH为多少？
②Cu（OH）₂完全沉淀时溶液的pH为多少？（请写出计算过程，lg3=0.48）

Answer 1

考点：pH的简单计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）①根据Kw=c（H⁺）?c（OH^-）计算水的离子积常数；
②酸碱溶液混合后溶液呈碱性，则碱过量，根据反应后的pH计算溶液中的c（H⁺），然后根据水的离子积常数计算c（OH^-），利用c（OH^-）的计算公式进行计算；
（2）依据氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算pH；

解答： 解：（1）①某温度时0.01mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，pH=10，则c（H⁺）=1×10^-10mol/L，Kw=c（H⁺）?c（OH^-）=0.01×1×10^-10=1×10^-12；
故答案为：1×10^-12 ；
②此温度下将pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=

1×10-12

1×10-11

mol/L=0.1mol/L，pH=2的盐酸溶液c（H⁺）=0.01mol/L，若所得混合溶液的pH=10，则反应后的溶液的c（OH^-）=

1×10-12

1×10-10

mol/L=0.01mol/L，则c（OH^-）=

0.1mol/L×0.01L-0.01mol/L×V

0.01L+V

=0.01mol/L，解之得：V=45ml，
故答案为：45ml；
（2）①Cu（OH）₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，溶液中CuSO₄的浓度为3.0mol?L^-1，c（Cu²⁺）=3.0mol?L^-1；
依据溶度积常数c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=

3×10-20

3.0

=3.0×10^-20 ；c²（OH^-）=

3×10-20

3.0

=10^-20；
得到c（OH^-）=10^-10mol/L，依据水溶液中的离子积c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14；c（H⁺）=10^-4mol/L，溶液pH=4，则Cu（OH）₂开始沉淀时溶液的pH为4；
故答案为：pH=4；        
②残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol?L^-1时就认为沉淀完全，Cu（OH）₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=3.0×10^-20；c²（OH^-）=

3×10-20

1×10-5

=3.0×10^-15；求得c（OH^-）=5.47×10^-8mol/L；水溶液中的离子积c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14；c（H⁺）=1.83×10^-7mol/L，则pH≈6.74，
故答案为：pH=6.74；

点评：本题考查pH的计算，题目难度中等，做题时注意把握水的离子积常数随温度的变化而变化．