Question

【題目】已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：

（1）95℃時水的離子積KW=
（2）95℃時，0.01mol/LNaOH溶液的PH= ．
（3）95℃時水的電離平衡曲線應為（填“A”或“B”），請說明理由 ．
（4）25℃時，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為 ．
（5）95℃時，若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是 ．
（6）曲線B對應溫度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH=5．請分析原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）1.0×10﹣12
（2）10
（3）B；水的電離是吸熱過程，溫度升高電離程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大
（4）10：1
（5）pH1+pH2=14（或a+b=14）
（6）曲線B對應95℃，此時水的離子積為10﹣12 ， HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續電離出H+，使溶液pH=5
【解析】解：（1）曲線A條件下Kw=c（H+）×c（OH﹣）=10﹣7×10﹣7=10﹣14 ， 曲線B條件下c（H+）=c（OH﹣）=10﹣6 mol/L，Kw=c（H+）c（OH﹣）=10﹣12 ， 所以答案是：1.0×10﹣12；（2）95℃時，0.01mol/LNaOH溶液中氫氧根離子的濃度為0.01mol/L，所以溶液中氫離子的濃度為：10﹣10mol/L，所以溶液的PH=10，所以答案是：10；（3）95℃時水的電離產生的氫離子和氫氧根離子的濃度相等，所以兩者濃度都為10﹣6mol/L，水的電離是吸熱過程，溫度升高電離程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大，故選：B；水的電離是吸熱過程，溫度升高電離程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大；（4）25℃時所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n（OH﹣）=n（H+），則V（NaOH）10﹣5 molL﹣1=V（H2SO4）10﹣4 molL﹣1 ， 得V（NaOH）：V（H2SO4）=10：1，所以答案是：10：1；（5）要注意的是95°C時，水的離子積為10﹣12 ， 即酸、堿濃度相等時pH（酸）+pH（堿）=12，現強堿的OH﹣濃度是強酸H+濃度的100倍，所以pH（酸）+pH（堿）=14，即pH1+pH2=14，或a+b=14，
所以答案是：pH1+pH2=14（或a+b=14）；（6）在曲線B對應溫度下，因pH（酸）+pH（堿）=12，可得酸堿兩溶液中c（H+）=c（OH﹣），如是強酸堿，兩溶液等體積混合后溶液呈中性；現混合溶液的pH=5，即等體積混合后溶液顯酸性，說明H+與OH﹣完全反應后又有新的H+產生，酸過量，所以酸HA是弱酸，
所以答案是：曲線B對應95℃，此時水的離子積為10﹣12 ， HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續電離出H+ ， 使溶液pH=5．