Question

一定溫度下，測得某純水的pH為6.5．試計算：
（1）此時水的離子積常數K_w=

10^-13

．
（2）若在此純水中加一定量Ba（OH）₂固體，配制成5.0×10^-5 mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液，保持原溫度，其溶液的pH=

9

．
（3）取上述Ba（OH）₂溶液200mL，加入等體積的一定物質的量濃度的Na₂SO₄溶液，則產生沉淀所需Na₂SO₄溶液的最小濃度要

8.0×10^-6

mol．L^-1[K_sp（BaSO₄）=1.0×10^-10]．
（4）氯氣在295K、100Kpa時，在1L水中可溶解0.09mol，實驗測得溶于水的Cl₂約有三分之一與水反應．請估算該反應的平衡常數？（列式計算）

Cl₂（aq）+H₂O（l）=H+（aq）+Cl-（aq）+HClO（aq）
起始：0.0900 0
轉化：0.030.030.030.03
平衡：0.060.030.030.03
平衡常數K=

c(H+)．c(Cl-)．c(HClO)

C(Cl2)

=

0.03×0.03×0.03

0.06

=4.5×10^-4 ，

．

Answer 1

分析：（1）純水中，c（H⁺）=c（OH^-），K_w=c（H⁺）．c（OH^-）；
（2）向計算氫氧根離子濃度，再根據離子積常數計算氫離子濃度，從而計算溶液的PH；
（3）c（Na₂SO₄）=

Ksp

c(Ba2+)

，注意溶液混合時，鋇離子濃度是原來的一半；
（4）平衡常數K=

c(H+)．c(Cl-)．c(HClO)

C(Cl2)

．

解答：解：（1）純水中，c（H⁺）=c（OH^-），K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13，故答案為：10^-13；
（2）該溶液中，c（OH^-）=2c（Ba（OH）₂）=1.0×10^-4 mol?L^-1，c（H⁺）=

10-13

10-4

mol/L=10^-9 mol/L，所以溶液的pH=9，故答案為：9；
（3）取上述Ba（OH）₂溶液200mL，加入等體積的一定物質的量濃度的Na₂SO₄溶液，混合溶液中鋇離子濃度是用來的一半，為2.5×10^-5 mol?L^-1，c（Na₂SO₄）=

Ksp

c(Ba2+)

=

10-10

2.5×10-5

mol/L=4.0×10^-6 mol?L^-1，硫酸鈉溶液混合時濃度變為原來的一半，所以用來硫酸鈉的濃度是8.0×10^-6 mol?L^-1，
故答案為：8.0×10^-6 mol?L^-1；
（4）根據方程式計算各物質的濃度
     Cl₂（aq）+H₂O（l）=H+（aq）+Cl-（aq）+HClO（aq）
起始：0.09                0      0       0
轉化：0.03               0.03    0.03   0.03
平衡：0.06               0.03     0.03    0.03
平衡常數K=

c(H+)．c(Cl-)．c(HClO)

C(Cl2)

=

0.03×0.03×0.03

0.06

=4.5×10 ^-4 ，
故答案為：4.5×10 ^-4 ．

點評：本題考查離子積常數、平衡常數的有關計算，難度中等，注意（3）中溶液混合時，溶質的濃度是混合前的一半，為易錯點．