Question

19．已知：常温下，1.5mol/L H₂SO₄溶液的密度为ρ₁ g/mL，1mol/L NaOH溶液的密度为ρ₂ g/mL．现将V₁ mL 1.5mol/L H₂SO₄溶液与V₂ mL 1mol/L NaOH溶液混合，所得混合液呈碱性，测得混合液的密度为ρ₃ g/mL．则混合溶液中c（H⁺）为（单位：mol/L）（　　）

• A． $\frac{3{V}_{1}-{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$
• B． $\frac{（{V}_{1}+{V}_{2}）×1{0}^{-14}}{{V}_{2}-3{V}_{1}}$
• C． $\frac{（{V}_{1}{P}_{1}+{V}_{2}{P}_{2}）×1{0}^{-14}}{（{V}_{2}-3{V}_{1}）{P}_{3}}$
• D． $\frac{（{V}_{1}{P}_{1}+{V}_{2}{P}_{2}）×1{0}^{-14}}{（3{V}_{1}-{V}_{2}）{P}_{3}}$

Answer 1

分析 将V₁ mL 1.5mol/L H₂SO₄溶液与V₂ mL 1mol/L NaOH溶液混合，所得混合液中氢氧化钠的物质的量=V₂×0.001×1mol/L-V₁×0.001×1.5mol/L×2=0.001（V₂-3V₁）mol，测得混合液的密度为ρ₃ g/mL，溶液的质量V₁ρ₁+ρ₂V₂，结合Kw=c（H⁺）•c（OH^-）来计算即可．

解答 解：将V₁ mL 1.5mol/L H₂SO₄溶液与V₂ mL 1mol/L NaOH溶液混合，所得混合液中氢氧化钠的物质的量=V₂×0.001×1mol/L-V₁×0.001×1.5mol/L×2=0.001（V₂-3V₁）mol，测得混合液的密度为ρ₃ g/mL，溶液的质量V₁ρ₁+ρ₂V₂，所以混合后溶液的体积=$\frac{{V}_{1}{ρ}_{1}+{V}_{2}{ρ}_{2}}{{ρ}_{3}}$mL，所以氢氧根离子浓度=$\frac{{0.001（V}_{2}-3{V}_{1}）}{\frac{{V}_{1}{ρ}_{1}+{V}_{2}{ρ}_{2}}{{ρ}_{3}}×0.001}$mol/L=$\frac{{{ρ}_{3}（V}_{2}-3{V}_{1}）}{{V}_{1}{ρ}_{1}+{V}_{2}{ρ}_{2}}$mol/L，根据Kw=c（H⁺）•c（OH^-），得到混合溶液中c（H⁺）为$\frac{（{V}_{1}{ρ}_{1}+{V}_{2}{ρ}_{2}）×1{0}^{-14}}{（{V}_{2}-3{V}_{1}）•{ρ}_{3}}$．
故选C．

点评 本题考查学生溶液中离子浓度的计算，注意水的离子积常数的应用是关键，难度中等．