Question

下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
Kw/mol2?L-2	1×10-14	a	1×10-12

试回答以下几个问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则a

 

1×10^-14（填“＜”、“＞”或“=”），由此判断的理由是：

 

．
（2）在t₁℃下，pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的c（OH^-）为：

 

．
（3）在t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液V₁L与pH=1的硫酸溶液V₂L混合（设混合后溶液体积为原两溶液体积之和）所得溶液的pH=2，则V₁：V₂=

 

，此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是

 

．

Answer 1

考点：pH的简单计算,水的电离

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，导致溶液中水的离子积常数增大；
（2）酸或碱抑制水电离，NaOH溶液中的氢离子就是水电离出的，水电离出的c（OH^-）=c（H⁺），据此计算水电离出的c（OH^-）；
（3）在t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=1的硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，则混合溶液中c（H⁺）=

0.1mol/L×(V2-V1)L

(V1+V2)L

=0.01mol/L，据此计算V₁：V₂；溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），结合电荷守恒判断c（Na⁺）、c（SO₄^2-）相对大小．

解答： 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，导致溶液中氢离子、氢氧根离子浓度增大，则溶液中水的离子积常数增大，所以a＞1×10^-14，故答案为：＞；升高温度，水的电离程度增大，离子积常数增大；  
（2）酸或碱抑制水电离，NaOH溶液中的氢离子就是水电离出的，水电离出的c（OH^-）=c（H⁺）=1×10^-10 mol?L^-1，故答案为：1×10^-10 mol?L^-1；
（3）在t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=1的硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，混合溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，则混合溶液中c（H⁺）=

0.1mol/L×(V2-V1)L

(V1+V2)L

=0.01mol/L，所以V₁：V₂=9：11，
溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），所以c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），水的电离程度很小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：9：11；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题以水的离子积常数为载体考查水的电离、pH计算、离子浓度大小比较等知识点，为高考高频点，熟练掌握电荷守恒、pH计算方法等知识点即可解答，注意离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性及浓度无关．