Question

【題目】下表是不同溫度下水的離子積常數：

溫度/℃	25°C	99°C
水的離子積常數	1×l0-14	1×l0-12

試回答以下問題（設混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和）：

（1）25℃時，將pH=11的苛性鈉溶液V1L與pH=1的稀硫酸V2L混合，所得混合溶液的pH=2，則V1：V2 =___________。此溶液中各種離子的濃度由大到小的順序是_________________。

（2）99℃時，將pH=2的硫酸和pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合，則混合溶液中的c（H+）=__mol·L-1。

（3）假設H2A是強酸，但常溫下0.1mol·L-1H2A的溶液中c （H+）=0.11mol L-1，則NaHA溶液呈___________性（填“酸”、“堿”或“中”），0. lmol·L-1的NaHA溶液的c（H+）________0. 0lmol L-1 （填“>”、“<”或“=”）；H2A溶液與Na2A溶液反應的離子方程式為_____________________。

Answer 1

【答案】 90：11 c（H+）>c（SO42-）>c（Na+）>c（OH-） 10-6 酸 > H++A2-=HA-

【解析】試題分析：本題考查pH的計算，溶液中粒子濃度的大小關系，外界條件對電離平衡的影響以及離子方程式的書寫。

（1）混合后溶液pH=2，NaOH和稀硫酸反應后硫酸過量，110-2mol/L=（110-1mol/LV2L-110-3mol/LV1L）（V1+V2）L，V1：V2 =90:11。原NaOH溶液中c（Na+）=110-3mol/L，原稀硫酸中c（SO42-）=0.05mol/L；混合后c（Na+）=110-3mol/LV1L（V1+V2）L=8.9110-4mol/L，c（SO42-）=0.05mol/LV2L（V1+V2）L=5.4510-3mol/L，此時各種離子濃度由大到小的順序為c（H+）>c（SO42-）>c（Na+）>c（OH-）。

（2）99℃，pH=2的硫酸溶液中c（H+）=110-2mol/L，pH=10的NaOH溶液中c（OH-）=110-12（110-10）=110-2mol/L，兩者等體積混合恰好完全反應，溶液呈中性，99℃中性溶液中c（H+）=110-6mol/L，混合溶液中c（H+）=110-6mol/L。

（3）假設H2A是強酸，但常溫下0.1mol·L-1H2A的溶液中c （H+）=0.11mol L-1，說明H2A在水溶液中的電離方程式為：H2A=H++HA-、HA-H++A2-，第一步電離出c（H+）=0.1mol/L，第二步電離出的c（H+）=0.01mol/L。NaHA溶液中存在的電離方程式為：NaHA=Na++HA-、HA-H++A2-，NaHA溶液呈酸性；0. lmol·L-1的NaHA溶液中c（H+）0. 0lmol L-1，原因是：與0.1mol/LH2A溶液比，H2A溶液中H2A第一步電離出的H+對HA-的電離起抑制作用。由于H2A是強酸，寫離子方程式應改寫成H+和HA-，則H2A溶液與Na2A溶液反應的離子方程式為：H++A2-=HA-。