Question

17．某温度下，水的离子积常数K_W=1×10^-12．该温度下，将pH=4的H₂SO₄溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH=7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为（　　）

• A． 1：10
• B． 9：1
• C． 1：9
• D． 99：21

Answer 1

分析 该温度下，水的离子积常数K_W=1×10^-12，纯水pH=-lgc（H⁺）=-lg$\sqrt{{K}_{w}}$=-lg$\sqrt{1{0}^{-12}}$=6，pH=4的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-4 mol/L，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-3 mol/L，混合并保持恒温，混合溶液的pH=7＞6，溶液呈碱性，则混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，据此计算稀硫酸和氢氧化钠溶液体积之比．

解答 解：该温度下，水的离子积常数K_W=1×10^-12，纯水pH=-lgc（H⁺）=-lg$\sqrt{{K}_{w}}$=-lg$\sqrt{1{0}^{-12}}$=6，pH=4的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=10^-pH=10^-4 mol/L，pH=9的NaOH溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-3 mol/L，混合并保持恒温，混合溶液的pH=7＞6，溶液呈碱性，则混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=10^-5 mol/L，设稀硫酸、NaOH溶液体积为xL、yL，
c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-3}y-1{0}^{-4}x}{x+y}$mol/L=10^-5 mol/L，
x：y=9：1，
故选B．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断及pH值的有关计算，侧重考查学生分析计算能力，明确混合溶液pH值计算方法是解本题关键，注意该温度下pH=7的溶液呈碱性而不是中性，为易错点．