Question

10．某温度（t℃）时，测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH为11，则该温度下K_w=1.0×10^-13t℃＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”），其理由是水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃该温度下，将pH=a的NaOH溶液V_aL和pH=b的硫酸V_b L混合，通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比：
（1）若所得混合液为中性，且a+b=14，则V_a：V_b=1：10
（2）若所得混合液为中性，且a+b=12，则V_a：V_b=10：1
（3）若所得混合液为中性，且a+b=x，则V_a：V_b=10^13-（a+b）：1或10^13-x：1
（4）若所得混合液的pH=10，且a=12，b=2，则V_a：V_b=1：9．

Answer 1

分析 0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=11，则c（H⁺）=10^-11mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺），常温下Kw=10^-14；
所得混合溶液为中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，结合a+b的值计算（1）、（2）、（3）；
（4）所得混合溶液的pH=10，碱过量，则$\frac{{V}_{a}×0.1mol/L{-V}_{b}×0.01mol/L}{{{V}_{a}+V}_{b}}$=0.001mol/L．

解答 解：0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=11，则c（H⁺）=10^-11mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=1.0×10^-13，而常温下Kw=10^-14，水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，则温度高于25℃，
故答案为：1.0×10^-13；＞；水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃；
（1）该温度下Kw=1.0×10^-13，所得混合溶液为中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=14，解得V_a：V_b=1：10，故答案为：1：10；
（2）所得混合溶液为中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=12，解得V_a：V_b=10：1，故答案为：10：1；
（3）所得混合溶液为中性，V_a：V_b=$\frac{{10}^{-b}}{{10}^{a-13}}$=10^13-a-b，且a+b=x，解得V_a：V_b=10^13-（a+b）：1  或10^13-x：1，故答案为：10^13-（a+b）：1  或10^13-x：1；
（4）所得混合溶液的pH=10，碱过量，则$\frac{{V}_{a}×0.1mol/L{-V}_{b}×0.01mol/L}{{{V}_{a}+V}_{b}}$=0.001mol/L，解得V_a：V_b=1：9，故答案为：1：9．

点评 本题考查酸碱混合的计算，明确该温度下的Kw及pH与浓度的换算是解答本题的关键，注意酸碱反应的实质即可解答，题目难度中等．