Question

9．（1）常温下．某强酸溶液pH=a，某强碱溶液pH=b，已知a+b=12，酸碱溶液混合后pH=7，则酸溶液体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系V（碱）=10² V（酸）
（2）取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3：2体积比相混合，所得溶液的pH 等于12，则原溶液的浓度为0.05 mol/L
（3）纯水中c（H⁺）=5×10^-7mol/L，则此时纯水中的c（OH^-）=5.0×10^-7mol/L；
若温度不变，滴入稀硫酸使c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，则c（OH^-）=5.0×10^-11mol/L；
在该温度时，往水中滴入NaOH溶液，溶液中的C（OH^-）=5.0×10^-2 mol/L，则溶液中c（H⁺）=5.0×10^-12mol/L．

Answer 1

分析 （1）25℃时，Kw=10^-14，某强酸溶液pH=a，则该酸溶液中氢离子浓度为10^-a mol/L，强碱溶液pH=b，则碱溶液中氢氧根离子浓度=10 ^b-14 mol/L，混合后溶液的pH=7说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，据此解答；
（2）酸碱混合后，pH=12，则碱过量，剩余的c（OH^-）=0.01mol/L，以此来计算；
（3）根据纯水中c（OH^-）=c（H⁺），溶液显示中性进行分析；根据该温度下纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度，计算出水的离子积；若温度不变，根据稀硫酸溶液中氢离子浓度和水的离子积计算出溶液中氢氧根离子的浓度；若温度不变，依据氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度，结合离子积常数计算溶液中氢离子浓度．

解答 解：（1）25℃时，Kw=10^-14，某强酸溶液pH=a，则该酸溶液中氢离子浓度为10^-a mol/L，强碱溶液pH=b，则碱溶液中氢氧根离子浓度=10 ^b-14 mol/L，混合后溶液的pH=7说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，设酸的体积为V（酸），碱的体积为V（碱），10^-a mol/L×V（酸）L=10 ^b-14 mol/L×V（碱）L，则V（酸）=10 ^a+b-14 V（碱），而a+b=12，故V（碱）=10² V（酸）；
故答案为：V（碱）=10² V（酸）；
（2）设NaOH和HCl的物质的量浓度均为x，NaOH和HCl溶液以3：2体积比相混合，体积分别为3V、2V，
酸碱混合后，pH=12，则碱过量，剩余的c（OH^-）=0.01mol/L，
则$\frac{3V×x-2V×x}{5V}$=0.01mol/L，
解得x=0.05mol/L；
故答案为：0.05 mol/L；
（3）纯水显示中性，c（OH^-）=c（H⁺）=5.0×10^-7mol/L；此温度下，水的离子积为：K_w=5.0×10^-7×5.0×10^-7=2.5×10^-13，若温度不变，滴入稀硫酸使c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，硫酸溶液中氢离子浓度c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，c（OH^-）=$\frac{2.5×1{0}^{-13}}{5.0×1{0}^{-3}}$mol/L=5.0×10^-11 mol/L，
在该温度时，往水中滴入NaOH溶液，溶液中的c（OH^-）=5.0×10^-2mol/L，则溶液中c（H⁺）=$\frac{2.5×1{0}^{-13}}{5.0×1{0}^{-6}}$mol/L=5×10^-12mol/L，
故答案为：5.0×10^-7mol/L；5.0×10^-11mol/L；5×10^-12mol/L．

点评 本题考查了离子积常数的有关计算，题目难度中等，根据溶液的酸碱性及水的离子积常数来分析解答，注意该温度下纯水中c（H⁺）=5×10^-7mol/L，则水的离子积常数是2.50^-13，为易错点．