Question

【题目】已知水在25 ℃和95 ℃时的电离平衡曲线如图所示：

（1）25 ℃时水的电离平衡曲线应为__________ (填“A”或“B”)。

（2）95 ℃时水的离子积Kw=__________。

（3）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_____。

（4）95 ℃时，若100 mL pH1=a的某强酸溶液与1 mL pH2=b的某强碱溶液混合后，所得溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是____________。

Answer 1

【答案】A 1×1012 10∶1 pH1+pH2=14或a+b=14

【解析】

（1） 因为水的电离是吸热过程，升温温度会促进水电离， 以此确定曲线；

（2）根据水的离子积定义求解；
（3）先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液的酸碱性，根据溶液的pH计算酸和碱的体积之比；
（4）酸、碱都是强电解质，溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等，结合水的离子积常数确定强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系。

（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-)=10-6mol/L，Kw=c(H+)c(OH-)=10-12；水的电离是吸热过程，加热促进电离，所以A曲线代表25℃时水的电离平衡曲线；

答案为：A。

（2）由图像可知，95℃时，水中氢离子的浓度为1×10-6mol/L，氢氧根离子的浓度为1×10-6mol/L，则Kw=1×10-12；

答案为：1×10-12；

（3）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)·10-5mol·L-1=V(H2SO4)·10-4mol·L-1，得V(NaOH)：V(H2SO4)=10:1；

答案为：10:1；

（4）强酸的pH1=a，强碱的pH2=b，由95℃时，若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性，即n(OH-)=n(H+)，则100×10-a=1×10b-12，102-a=10b-12，即2-a=b-12，则a+b=14或pH1+pH2=14；

答案为：pH1+pH2=14或a+b=14；