Question

已知水在25℃（A）和T℃（B）时，其电离平衡曲线如图所示：
（1）25℃时，将pH=3 的H₂SO₄溶液与pH=10的NaOH溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则H₂SO₄溶液与NaOH溶液的体积比为

 

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（2）T℃时，若10体积pH₁=a的某强酸溶液与1体积pH₂=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是

 

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（3）曲线B对应温度下，pH=3的HCl溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后，混合溶液的pH=7．请分析其原因：

 

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Answer 1

考点：pH的简单计算

专题：

分析：（1）根据溶液的pH计算出溶液中氢离子、氢氧根离子浓度，再列式计算出氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积；
（2）酸、碱都是强电解质，溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等；
（3）pH=3的盐酸溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好反应，根据盐的性质分析．

解答： 解：（1）25℃时，pH=3的H₂SO₄溶液中C（H⁺）=10^-3 mol/L，pH=10的NaOH溶液中C（OH^-）=10^-4 mol/L，要使混合溶液呈中性，则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量，设酸的体积为xL，碱的体积为yL，则10^-3 mol/L×xL=10^-4 mol/L×yL，
所以x：y=10^-4：10^-3=1：10，故答案为：1：10；
（2）T℃时，pH₁=a的某强酸溶液中C（H⁺）=10^-a mol/L，pH₂=b的某强碱溶液C（OH^-）=10^b-12 mol/L，溶液呈中性，则酸中氢离子的物质的量应等于碱中氢氧根离子的物质的量，所以10×10^-a=1×10^b-12，a+b=13，故答案为：a+b=13；
（3）曲线B对应温度下，pH=3的盐酸溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好反应，如果碱是强碱，则盐溶液呈中性，实际上溶液呈碱性，则碱为弱碱，生成强酸弱碱盐水解呈碱性，中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子，可继续电离出OH^-，使溶液呈碱性，
故答案为：该碱为弱碱，中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子，可继续电离出OH^-，使溶液呈碱性．

点评：本题考查了水的电离、水的离子积及溶液pH的简单计算，题目难度中等，解题关键是在搞清楚温度对水电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响．