Question

（1）在温度t℃下，某溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，该温度下水的离子积K_w=

 

；t

 

25（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）常温下，向某Ba（OH）₂溶液中逐滴加入pH=x的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：

序号	氢氧化钡的体积/mL	盐酸的体积/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	12
②	22.00	18.00	11
③	22.00	22.00	7

x=

 

．Ba（OH）₂溶液物质的量浓度为

 

_．
（3）常温下，向100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好达最大量，此时溶液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”）；原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

分析：（1）溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；水的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，Kw增大；
（2）根据实验①可知，氢氧化钡中c（OH^-）=0.01mol?L^-1，则c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-），再根据表中数据求出氢离子浓度；
（3）根据溶液中的反应判断反应后溶液的酸碱性；根据硫酸根离子和氢氧化钡的关系式计算n（SO₄^2-）_总，根据混合溶液的pH计算原来溶液中n（H⁺）和n（H₂SO₄），从而得出其中硫酸钠的量．

解答：解：（1）溶液中的离子积Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b），已知a+b=12，所以Kw=10^-12；水的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，Kw增大，而25℃时Kw=10^-14，所以当Kw=10^-12时温度大于25℃；
故答案为：10^-12；大于；
（2）根据实验①可知，当氢氧化钡溶液没加盐酸时，溶液的PH=12，则溶液中c（OH^-）=0.01mol?L^-1，所以c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）=5×10^-3mol?L^-1，
根据实验③可知，当氢氧化钡和盐酸的体积相同时，溶液的PH=7，即盐酸与氢氧化钡恰好反应，所以c（H⁺）=c（OH^-）=0.01mol?L^-1，则原来盐酸中溶液的PH=2，即x=2；
故答案为：2；5×10^-3mol?L^-1；
（3）向100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好达最大量，硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠，所以反应后有强碱生成，故溶液显碱性，即PH大于7；
据题意知原溶液中n（SO₄^2-）_总=n[Ba（OH）₂]=0.3L×5×10^-3mol?L^-1=1.5×10^-3 mol；
已知原来硫酸的PH=2，则n（H⁺）=0.001mol，所以n（H₂SO₄）=

1

2

n（H⁺）=5×10^-4mol，
原混合液中n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_总-n（H₂SO₄）=1.5×10^-3 mol-5×10^-4mol=1×10^-3 mol，
所以c（Na₂SO₄）=

1×10-3

0.1

=mol?L^-1=0.01mol?L^-1．
故答案为：大于；0.01mol?L^-1．

点评：本题考查了水溶液中的离子积常数应用，酸碱混合的定量判断和计算，pH的简单计算等，侧重于对学生计算能力的考查，题目难度中等．