Question

【題目】某溫度下，水的離子常數KW＝10—13，將此溫度下pH＝11的Ba(OH)2溶液aL與pH＝1的H2SO4溶液bL混合，設混合溶液體積為兩者之和，所得固體體積忽略不計。

（1）若所得混合溶液為中性，則a:b＝________，生成沉淀物質的量為______mol(用含b表達式來表示)。

（2）若a:b＝9:2，則所得溶液pH＝_____。該混合溶液最多能溶解鐵粉_______g(用含a、b表達式表示)。

Answer 1

【答案】（1）10:1；0.05b；（2）2；0.28(a＋b)

【解析】

試題分析：某溫度時，水的離子積常數KW=10-13，pH=11的Ba(OH)2溶液中氫氧根離子濃度為0.01mol/L，pH=1的H2SO4溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，

（1）若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應，則有：n(H+)=n(OH-)，即：0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a:b=0.1:0.01=10:1，Ba2++SO42-=BaSO4↓，用硫酸根計算沉淀物質的量=×bL=0.05bmol；或用鋇離子計算沉淀物質的量=×aL=0.005amol；故答案為：10:1；0.05bmol或0.005amol；

（2）若a:b=9:2，而a:b=10:1時二者恰好反應，說明酸過量，若所得混合液的pH=2，酸過量，c(H+)=，將a=b代入可得，c(H+)=0.01mol/L，溶液pH=2；鐵與氫離子反應的關系式為：Fe～2H+，n(Fe)=n(H+)，所以該溶液最多溶解的鐵的質量為：m(Fe)=56g/mol×0.01mol/L×(a+b)L=0.28(a+b)g，a:b=9:2時所得溶液的pH為2；該混合溶液最多能夠溶解鐵粉的質量為0.28(a+b)g，故答案為：2；0.28(a+b)。