题目内容
某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1×10-13,则该温度__________25 ℃(选填“>”“<”“=”),其理由是____________________________________。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比。
(1)若所得混合溶液为中性,则a∶b=__________;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是__________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=__________;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是__________。
> 25 ℃时水的KW=1×10-14(小于1×10-13),水的电离是吸热的,温度升高,KW增大
(1)10∶1 c(Na+)>c(
)>c(H+)=c(OH-)
(2)9∶2 c(H+)>c(
)>c(Na+)>c(OH-)
【解析】
试题分析:因为常温下H2O的KW=10-14,故t ℃时KW大于25 ℃时的KW。因为温度升高,电离是吸热的,平衡向正反应方向移动,KW=c(H+)c(OH-)变大。
(1)pH=11的NaOH a L与pH=1的H2SO4 b L混合后溶液显中性,则10-2 mol·L-1·a L=10-1 mol·L-1·b L
a∶b=10∶1
根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(
),故有c(Na+)>c(
)>c(H+)=c(OH-)。
(2)
=10-2
mol·L-1
由计算知a∶b=9∶2
设a为9 L,b为2 L,则反应后
n(
)=
×2 L="0.1" mol
n(H+)="0.01" mol·L-1×(9 L+2 L)="0.11" mol
n(Na+)="0.01" mol·L-1×9 L="0.09" mol
故有c(H+)>c(
)>c(Na+)>c(OH-)。
考点:考查水的离子积常数、pH的有关计算、溶液酸碱性和溶液中离子浓度关系的有关判断
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,有利于激发学生的学习兴趣。该题基础性强,注重基础知识的巩固,侧重对学生能力的培养和训练。有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,也有助于培养学生的规范答题能力,提高分析分析问题、概念、总结、解决问题的能力。