Question

2．常温下，将一定浓度的NaOH溶液逐滴加入到20.00mL一定物质的量浓度的硫酸溶液中，反应过程中溶液pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示：
（1）由图可知，硫酸的物质的量浓度为多少？
（2）计算NaOH溶液的物质的量浓度：
（3）计算加入10mLNaOH溶液时，溶液的pH（已知1g2=0.3，混合后溶液的体积按混合前两种溶液的体积之和计算）

Answer 1

分析 （1）由图可知，在加入NaOH之前，pH=1，根据c（H⁺）计算硫酸的浓度；
（2）当加到25mL的NaOH时pH=7，氢氧化钠与硫酸恰好完全中和，根据n（H⁺）=n（OH^-）计算；
（3）加入10mLNaOH后，总体积V=10+20=30mL，中和掉H⁺为0.08×0.01=0.0008mol，剩余的H⁺为0.1×0.02-0.008=0.0012moL，然后计算氢离子浓度和pH．

解答 解：（1）由图可知，在加入NaOH之前，硫酸溶液的pH=1，则c（H⁺）=0.1mol/L，所以硫酸的浓度为c（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=0.05mol/L；
答：硫酸的物质的量浓度为0.05mol/L；
（2）当加到25mL的NaOH时pH=7，氢氧化钠与硫酸恰好完全中和，而由（1）可知，c（H⁺）=0.1mol/L，所以n（H⁺）=c（H⁺）×V（H₂SO₄）=n（OH^-）=c（NaOH）×V（NaOH），
所以c（NaOH）=$\frac{0.1mol/L×0.02L}{0.025L}$=0.08mol/L；
答：NaOH溶液的物质的量浓度为0.08mol/L；
（3）加入10mLNaOH后，总体积V=10+20=30mL，中和掉H⁺为0.08×0.01=0.0008mol，剩余的H⁺为0.1×0.02-0.008=0.0012moL，所以最后c（H⁺）=$\frac{0.0012mol}{0.03L}$=0.04mol/L，
所以pH=-lgc（H⁺）=-lg0.04=1.4；
答：加入10mLNaOH溶液时，溶液的pH为1.4．

点评 本题考查了酸碱混合溶液的定量计算、pH的计算，题目难度中等，注意把握混合溶液中离子浓度的计算方法，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．