Question

5．完成下列各题
（1）某温度下，纯水中c（H⁺）=10^-6mol/L，则该温度下K_W=10^-12
（2）常温下，0.0005mol/L 的H₂SO₄溶液，其pH=3
（3）常温下，pH=3的盐酸，c_水（H⁺）=10^-11mol/L
（4）25℃时，在0.01mol/L的NaOH溶液中，c_水（OH^-）=10^-12mol/L
（5）某温度下，K_W=1.0×10^-13，将V₁L，pH=2的H₂SO₄溶液与V₂L，pH=12的NaOH溶液混合，若所得溶液呈中性，则V₁：V₂=10：1．

Answer 1

分析 （1）纯水中c（H⁺）=c（OH^-）；
（2）求出0.0005mol/L的硫酸溶液中的氢离子浓度，然后根据pH=-lgc（H⁺）来计算；
（3）在盐酸溶液中，氢离子绝大多数来自酸的电离，而氢氧根全部来自水的电离，故求出pH=3的盐酸溶液中氢氧根的浓度，而水电离出的氢离子浓度和氢氧根浓度相同；
（4）在碱溶液中，氢氧根绝大多数来自碱的电离，而氢离子全部来自水的电离，故求出0.01mol/L的氢氧化钠溶液中氢离子的浓度，而水电离出的氢氧根浓度和氢离子浓度相同；
（5）求出此温度下pH=12的NaOH溶液中氢氧根浓度，然后根据混合后溶液显中性即有：n（H⁺）=n（OH^-）来计算．

解答 解：（1）某温度下，纯水中c（H⁺）=10^-6mol/L，而纯水中c（H⁺）=c（OH^-），故此温度下的Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12，故答案为：10^-12；
（2）0.0005mol/L的硫酸溶液中的氢离子浓度c（H⁺）=0.001mol/L，故pH=-lgc（H⁺）=-lg0.001=3，故答案为：3；
（3）常温下，pH=3的盐酸，c（H⁺）=0.001mol/L，c（OH^-）=10^-11mol/L，而在盐酸溶液中，氢离子绝大多数来自酸的电离，而氢氧根全部来自水的电离，故水电离出的c_水（OH^-）=10^-11mol/L，而而水电离出的氢离子浓度和氢氧根浓度相同，故水电离出的c_水（H⁺）=10^-11mol/L，故答案为：10^-11；
（4）25℃时，在0.01mol/L的NaOH溶液中，c（OH^-）=0.01mol/L，c（H⁺）=10^-12mol/L，在碱溶液中，氢氧根绝大多数来自碱的电离，而氢离子全部来自水的电离，故溶液中水电离出的c_水（H⁺）=10^-12mol/L，而水电离出的氢氧根浓度和氢离子浓度相同，故水电离出的c_水（OH^-）=10^-12mol/L，故答案为：10^-12；
（5）某温度下，K_W=1.0×10^-13，此温度下pH=2的H₂SO₄溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，pH=12的NaOH溶液中c（H⁺）=10^-12mol/L，而根据水的离子积为10^-13可知，氢氧根浓度c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-12}}$=0.1mol/L，由于混合后溶液显中性，即有：n（H⁺）=n（OH^-），即V₁L×0.01mol/L=V₂L×0.1mol/L，解得V₁：V₂=10：1，故答案为：10：1．

点评 本题考查了溶液pH的相关计算，掌握公式的运用是解题关键，应注意到酸溶液和碱溶液中氢离子和氢氧根的来源以及温度对水的离子积数值的影响．