Question

水的电离平衡曲线如图所示．
（1）若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从

 

增加到

 

．
（2）100℃时，将pH=8的Ba（OH）₂溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=7，则Ba（OH）₂与盐酸的体积比为

 

．
（3）若0.1mol/L NaHA溶液的pH=2，则0.1mol/L H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度应

 

0.11mol/L（填“＜”，“＞”或“=”），理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据水的离子积表达式K_W=c（H⁺）?c（OH^-）进行计算；
（2）设氢氧化钡的体积为x，盐酸的体积为y，根据题中数据列式计算出体积之比；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，电离出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，则由HA^-?H⁺+A^2-可知，电离出0.01mol/LH⁺，但第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离．

解答：解：（1）25℃时纯水中C（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-14 ，当温度升高到100℃，纯水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-12 ；
故答案为：10^-14，10^-12；
（2）将pH=8的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=10^-4 mol/L，pH=5的稀盐酸中c（H⁺）=10^-5 mol/L，设氢氧化钡的体积为x，盐酸的体积为y，混合溶液的pH=7，溶液呈碱性，c（OH^-）=

10-12

10-7

=10^-5 mol/L，c（OH^-）=

10-4x-10-5y

x+y

=10^-5 mol/L，
解得 x：y=2：9，
故答案为：2：9；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，电离出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，则由HA^-?H⁺+A^2-可知，电离出0.01mol/LH⁺，但第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离，所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L，
故答案为：＜；H₂A第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离．

点评：本题考查了弱电解质的电离、溶液pH简单计算，题目难度不大，注意掌握水的离子积表达式，明确“混合溶液呈中性，即强酸和强碱反应时氢离子和氢氧根离子的物质的量相等”即可分析解答．