Question

【题目】在某温度下的水溶液中，c(H＋)=10xmol·L﹣1 ，c(OH﹣)=10ymol·L﹣1。x与y的关系如图所示：（已知lg2=0.3）

(1)水的离子积为___________________。

(2)0.01mol·L-1 H2SO4溶液的pH=________。

(3)pH＝7的溶液呈________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。

(4) 若测得某溶液中，水电离出来的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1，且溶液为强碱溶液，则该溶液的pH＝______。中和100 mL该溶液需消耗HCl的物质的量为______mol。

Answer 1

【答案】10－13 mol2·L－2 1.7 碱性 12 0.01

【解析】

(1)由图像可知 x+y =-13，可算出水的离子积常数 K w = c(H +) c (OH-)= 10xmol·L-1 ×10ymol·L-1 =

(2) 计算出0.01mol·L-1 H2SO4溶液中氢离子的浓度，利用pH=- lgc(H+)可计算出数值；

(3)比较溶液的酸碱性要看氢离子和氢氧根离子的相对大小，利用水的离子积常数知道pH=6.5时溶液为中性，则可以判断则pH＝7的溶液呈碱性；

(4)不论何种溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度都相等，若测得某溶液中，水电离出来的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1，且溶液为强碱溶液，则该碱溶液的氢离子来自于水的电离，可算出pH，根据酸碱中和的原理，氢离子的物质的量和氢氧根离子的物质的量相等，算出消耗HCl的物质的量。

(1) 水的离子积 K w = c(H +) c(OH-)= 10xmol·L-1 ×10ymol·L-1 =mol2·L-2，由图像可知 x+y =-13，故 K w =10 -13 mol2·L－2，

答案为：10 -13 mol2·L－2；

(2)0.01mol·L-1 H2SO4溶液中氢离子的浓度为0.01 mol·L-1×2=0.02 mol·L-1，则pH=-lg(2×10-2)=2- lg2=2-0.3=1.7，

答案为：1.7；

(3)该温度下， K w =10 -13，即当pH=6.5时溶液为中性，则pH＝7的溶液呈碱性，

答案为：碱性；

(4) 不论何种溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度都相等，若测得某溶液中，水电离出来的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1，且溶液为强碱溶液，则该强碱溶液的氢离子来自于水的电离，因此溶液中的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子的浓度＝1.0×10－12 mol·L－1，则该溶液的pH＝-lg c(H+)=-lg(1.0×10－12)=12；该溶液中c(OH－)= mol·L－1=0.1 mol·L－1，则100 mL该溶液中n(OH－)=0.1L×0.1 mol·L－1=0.01mol，根据H + +OH - = H2O，需消耗HCl的物质的量为0.01mol，

答案为：12；0.01。