Question

一定温度下，测得某纯水的pH为6.5．试计算：
（1）此时水的离子积常数K_w=______．
（2）若在此纯水中加一定量Ba（OH）₂固体，配制成5.0×10^-5 mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液，保持原温度，其溶液的pH=______．
（3）取上述Ba（OH）₂溶液200mL，加入等体积的一定物质的量浓度的Na₂SO₄溶液，则产生沉淀所需Na₂SO₄溶液的最小浓度要______mol．L^-1[K_sp（BaSO₄）=1.0×10^-10]．
（4）氯气在295K、100Kpa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl₂约有三分之一与水反应．请估算该反应的平衡常数？（列式计算）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）纯水中，c（H⁺）=c（OH^-），K_w=c（H⁺）．c（OH^-）；
（2）向计算氢氧根离子浓度，再根据离子积常数计算氢离子浓度，从而计算溶液的PH；
（3）c（Na₂SO₄）=，注意溶液混合时，钡离子浓度是原来的一半；
（4）平衡常数K=．
解答：解：（1）纯水中，c（H⁺）=c（OH^-），K_w=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-13，故答案为：10^-13；
（2）该溶液中，c（OH^-）=2c（Ba（OH）₂）=1.0×10^-4 mol?L^-1，c（H⁺）=mol/L=10^-9 mol/L，所以溶液的pH=9，故答案为：9；
（3）取上述Ba（OH）₂溶液200mL，加入等体积的一定物质的量浓度的Na₂SO₄溶液，混合溶液中钡离子浓度是用来的一半，为2.5×10^-5 mol?L^-1，c（Na₂SO₄）==mol/L=4.0×10^-6 mol?L^-1，硫酸钠溶液混合时浓度变为原来的一半，所以用来硫酸钠的浓度是8.0×10^-6 mol?L^-1，
故答案为：8.0×10^-6 mol?L^-1；
（4）根据方程式计算各物质的浓度
     Cl₂（aq）+H₂O（l）=H+（aq）+Cl-（aq）+HClO（aq）
起始：0.09                0      0       0
转化：0.03               0.03    0.03   0.03
平衡：0.06               0.03     0.03    0.03
平衡常数K===4.5×10 ^-4 ，
故答案为：4.5×10 ^-4 ．
点评：本题考查离子积常数、平衡常数的有关计算，难度中等，注意（3）中溶液混合时，溶质的浓度是混合前的一半，为易错点．