Question

下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10-14	α	1×10-12

试回答下列问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则α

 

1×10^-14（填“＞”“＜”或“=”），作出此判断的理由是

 

．
（2）25℃下，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol?L^-1，取该溶液1mL，加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c （Na⁺）：c （OH^-）=

 

．
（3）t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液V₁ L与pH=1的稀硫酸V₂ L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V₁：V₂=

 

．此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是

 

．

Answer 1

考点：水的电离,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）根据水的电离过程为吸热反应判断；
（2）根据硫酸钠的化学式组成判断c（Na⁺）：c（SO₄^2- ），根据常温下氢离子浓度计算c（Na⁺）：c（OH^-）；
（3）混合液的pH=2，酸过量，根据c（H⁺）=

n(H+)-n(OH-)

V总

计算，根据反应后溶液的组成分析各种离子的浓度大小．

解答： 解：（1）水是弱电解质，存在电离平衡，电离过程为吸热反应，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大，
故答案为：＞；升高温度，水的电离程度增大，离子积增大；
（2）硫酸钠溶液中一定满足c（Na⁺）：c（SO₄^2- ）=2：1；硫酸钠溶液中c（Na⁺）=2×5×10^-4 mol?L^-1=10^-3稀释后c（Na⁺）=

10-3

10

=10^-4 mol?L^-1，溶液呈中性，c（OH^-）=1×10^-7 mol?L^-1，c（Na⁺）：c（OH^-）=1×10^-4 mol?L^-1：1×10^-7 mol?L^-1=1000：1，
故答案为：1000：1；
（3）混合液的pH=2，酸过量，c（H⁺）=

n(H+)-n(OH-)

V总

=

0.1mol/L×V2L-0.1mol/L×V1L

(V1+V2)L

=0.01，
解之得：

V1

V2

=9：11，
c（Na⁺）=0.1×9/（9+11）=0.045mol/L
c（SO₄^2-）=0.05×11/20=0.0275mol/L
c（H⁺）=0.01mol/L
硫酸过量溶液显酸性，c 则（H⁺）＞c （OH^-），
故溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是：c （Na⁺）＞c （SO₄^2-）＞c （H⁺）＞c （OH^-），
故答案为：9：11；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查了水的电离、溶液中离子浓度大小比较以及pH计算，题目难度中等，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题；该题的关键是明确溶液中几个重要守恒关系，即电荷守恒、物料守恒和质子守恒．