Question

6．水的电离平衡线如图所示．若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点
（1）将pH=8的Ba（OH）₂溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持100℃恒温，欲使混合溶液pH=7则Ba（OH）₂与盐酸的体积比为2：9．
（2）室温时将PH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中，C（SO₄^2-）和C（H⁺）之比约为1：10．

Answer 1

分析 （1）设出氢氧化钡溶液、盐酸溶液的体积，然后根据溶液的pH列式计算出二者的体积比；
（2）稀释过程中硫酸的物质的量不变，当溶液接近中性时要考虑水的电离，所以将pH=5的硫酸溶液稀释500倍后，溶液中的SO₄^2-与H⁺浓度的比值约为1：10．

解答 解：（1）设氢氧化钡容溶液的体积为xL，盐酸的体积为y，pH=8的Ba（OH）₂溶液，溶液中c（OH^-）=1×10^-4mol/L，
pH=5的稀盐酸溶液中c（H⁺）=1×10^-5mol/L，
欲使混合溶液pH=7，溶液此时显碱性，即混合后c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=1×10^-5mol/L，即$\frac{1{0}^{-4}x-1{0}^{-5}y}{x+y}$=1×10^-5mol/L，解得x：y=2：9，
故答案为：2：9；
（2）pH为5的溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=1×10^-5mol/L，硫酸根离子的浓度为：c（SO₄^2-）=5×10^-6mol/L，
溶液稀释500倍后，氢离子浓度不可能小于1×10^-7mol/L，只能无限接近1×10^-7mol/L，而硫酸根离子浓度为：c（SO₄^2-）=1×10^-8mol/L，
所以稀释后溶液中硫酸根离子与氢离子浓度之比为：1×10^-8mol/L：1×10^-7mol/L=1：10，
故答案为：1：10．

点评 本题考查了溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法，为高频考点，题目难度中等，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系，注意纯水中c（H⁺）=c（OH^-），试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．