問題詳情:
已知水在25℃和95℃時,水電離平衡曲線如圖所示:
(1)則95℃時,水的電離平衡曲線應為B,請説明理由______________________.
25℃時,將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫*溶液混合,所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與硫*溶液的體積比為______________。
(2)95℃時,若100體積pH=a的某強*溶液與1體積pH=b的某強鹼溶液混合後溶液呈中*,則a與b之間應滿足的關係是______________.
(3)曲線A所對應的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1______________α2(填“大於”、“小於”、“等於”或“無法確定”)。
(4)曲線B對應温度下,將0.02mol/LBa(OH)2溶液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合後,混合溶液的pH=________________。
【回答】
(1). 水的電離是吸熱過程,温度高時,電離程度大,c(H+)、c(OH-)大 (2). 10∶1 (3). a+b=14 (4). 小於 (5). 10
【解析】(1)水的電離是吸熱過程,温度高時,電離程度大,c(H+)、c(OH-)均增大,95℃時,水的電離平衡曲線應為B;25℃時, pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5mol/L;pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)=10-4mol/L;若二者所得混合溶液的pH=7,n(OH-)=n(H+)。則c(OH-)∙V(NaOH)= c(H+)∙V(H2SO4)。故NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為V(NaOH)∶V(H2SO4)= c(H+)∶c(OH-)=10∶1;
(2)95℃時,水的離子積常數是Kw=10-12。若100體積pH=a的某強*溶液中n(H+)=100×10-amol=10(2-a)mol,1體積pH=b的某強鹼溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10(b-12)mol,混合後溶液呈中*,10(2-a)mol=10(b-12)mol,2-a=b-12,所以a+b=14;
(3)曲線A所對應的温度是室温。在室温下,pH=2的HCl溶液,c(H+)水=10-12mol/L;pH=11的某BOH溶液中,c(H+)水=10-11mol/L;水電離產生的H+的濃度越大,水的電離程度就越大,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1<α2;
(4)曲線B所對應的温度是95 ℃,該温度下水的離子積常數是Kw=10-12,在曲線B所對應的温度下,將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合,則反應後溶液中c(OH-)=0.02mol÷2L=0.01mol/L。由於該温度下水的離子積常數是Kw=10-12,所以c(H+)=10-10,所得混合液的pH=10。
知識點:電離平衡單元測試
題型:填空題