Question

【题目】已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：

（1）95℃时水的离子积KW=
（2）95℃时，0.01mol/LNaOH溶液的PH= ．
（3）95℃时水的电离平衡曲线应为（填“A”或“B”），请说明理由 ．
（4）25℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 ．
（5）95℃时，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 ．
（6）曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5．请分析原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）1.0×10﹣12
（2）10
（3）B；水的电离是吸热过程，温度升高电离程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大
（4）10：1
（5）pH1+pH2=14（或a+b=14）
（6）曲线B对应95℃，此时水的离子积为10﹣12 ， HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5
【解析】解：（1）曲线A条件下Kw=c（H+）×c（OH﹣）=10﹣7×10﹣7=10﹣14 ， 曲线B条件下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℃时，0.01mol/LNaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L，所以溶液中氢离子的浓度为：10﹣10mol/L，所以溶液的PH=10，所以答案是：10；（3）95℃时水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以两者浓度都为10﹣6mol/L，水的电离是吸热过程，温度升高电离程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大，故选：B；水的电离是吸热过程，温度升高电离程度增大，C（H+）、C（OH﹣）均增大；（4）25℃时所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n（OH﹣）=n（H+），则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时，水的离子积为10﹣12 ， 即酸、碱浓度相等时pH（酸）+pH（碱）=12，现强碱的OH﹣浓度是强酸H+浓度的100倍，所以pH（酸）+pH（碱）=14，即pH1+pH2=14，或a+b=14，
所以答案是：pH1+pH2=14（或a+b=14）；（6）在曲线B对应温度下，因pH（酸）+pH（碱）=12，可得酸碱两溶液中c（H+）=c（OH﹣），如是强酸碱，两溶液等体积混合后溶液呈中性；现混合溶液的pH=5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H+与OH﹣完全反应后又有新的H+产生，酸过量，所以酸HA是弱酸，
所以答案是：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10﹣12 ， HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+ ， 使溶液pH=5．