Question

9．25℃时，将4克氢氧化钠固体溶于水配成1L溶液，所得溶液的PH=13，将此溶液加水稀释到2升，此时溶液的PH=12.7，取最初溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，溶液显中性，PH=7，再取稀释后的溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，溶液显酸性，PH=1.82，另取0.15mol/L的氢氧化钡溶液1L与原溶液混合（假设混合后溶液的体积不变），此时溶液的PH=13，水的离子积常数不变 （填变、不变），将此溶液温度升高，水的离子积常数变大 （填变小、不变、变大）．

Answer 1

分析 求出氢氧化钠的物质的量，然后根据c=$\frac{n}{V}$计算物质的量浓度，从而计算出氢离子浓度c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$和pH=-lgc（H⁺）；
将此溶液加水稀释到2升，则先求出溶液中的c（OH^-），然后计算出氢离子浓度c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$和pH=-lgc（H⁺）；
取最初溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，两者恰好完全反应，据此判断溶液的酸碱性和pH；
再取稀释后的溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，盐酸过量，溶液显酸性，混合后溶液中的c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{混}}$，据此求出pH；
另取0.15mol/L的氢氧化钡溶液1L与原溶液混合（假设混合后溶液的体积不变）后，碱过量，先求溶液中的c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$，然后根据c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$和pH=-lgc（H⁺）来计算；温度不变，则水的离子积不变．

解答 解：4g氢氧化钠的物质的量为0.1mol，配制成1L溶液后溶液的物质的量浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，则溶液中的氢离子浓度c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10^-13mol/L，pH=-lgc（H⁺）=13；
将此溶液加水稀释到2升，则稀释后溶液中的c（OH^-）=$\frac{0.1mol/L}{2}$=0.05mol/L，则氢离子浓度c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.05}$=2×10^-13mol/L，则pH=-lgc（H⁺）=12.7；
由于最初的溶液的物质的量浓度为0.1mol/L，故取最初溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，两者恰好完全反应，溶液的酸碱性显中性，pH=7；
再取稀释后的溶液500毫升与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，由于稀释后溶液的浓度为0.05mol/L，故盐酸过量，溶液显酸性，混合后溶液中的c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{混}}$=$\frac{0.1mol/L×0.5L-0.05mol/L×0.5L}{1L}$=0.025mol/L，则pH=-lgc（H⁺）=1.82；
另取0.15mol/L的氢氧化钡溶液1L与原溶液混合（假设混合后溶液的体积不变）后，碱过量，溶液中的c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{{V}_{混}}$=$\frac{0.3mol/L×1L-0.1mol/L×1L}{2L}$=0.1mol/L，则c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10^-13mol/L，则pH=-lgc（H⁺）=13；由于温度不变，则水的离子积不变．将此溶液温度升高，水的离子积常数增大．
故答案为：13；12.7；中性；7；酸性；1.82；13；不变；变大．

点评 本题考查物质的量浓度的计算和混合溶液的pH的计算，题目难度不大，注意有关公式的熟练运用．