Question

17．水的电离平衡曲线如图所示，若A点、B点分别表示25℃和100℃时水的电离达平衡时的离子浓度．则表示25℃的是A （填“A”或“B”）．100℃时，在1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水电离出的c（H⁺）=1×10^-12mol•L^-1．100℃时，5×10^-5 mol•L^-1的H₂SO₄溶液与pH=9的Ba（OH）₂溶液混合后pH=7，则混合前H₂SO₄溶液与Ba（OH）₂溶液的体积比为9：1．

Answer 1

分析 K_w=c（H⁺）•c（OH^-），升高温度，水的电离程度增大，水的离子积K_w增大，升温促进水的电离，氢离子浓度增大，据此判断A、B；氢氧化钠抑制了水的电离，溶液中的氢离子是水电离的，据此计算出水电离的氢离子浓度；100℃时pH=7溶液呈碱性，设出两溶液体积，然后列式计算．

解答 解：A点c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14 ，故A点为25℃；B点c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，故B点为100℃；
100℃时1mol•L^-1 的NaOH溶液中K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，c（OH^-）=1mol/L，氢氧化钠抑制了水的电离，溶液中的氢离子是水的电离的，则水电离出的c（H⁺）=1×10^-12；
100℃时K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12 ，5×10^-5 mol•L^-1的H₂SO₄溶液中氢离子浓度为1×10^-4 mol•L^-1，pH=9的Ba（OH）₂溶液中氢氧根离子浓度为：$\frac{1×1{0}^{-12}}{1{0}^{-9}}$mol/L=1×10^-3mol•L^-1，混合后pH=7，溶液呈碱性，反应后溶液中氢氧根离子浓度为：$\frac{1×1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$mol/L=1×10^-5mol•L^-1，
设混合前H₂SO₄溶液与Ba（OH）₂溶液的体积分别为x、y，则$\frac{1×1{0}^{-3}×y-1×1{0}^{-4}×x}{x+y}$=1×10^-5，解得x：y=9：1，
故答案为：A，1×10^-12；  9：1 （或9）．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，明确水的电离及其影响为解答关键，注意熟练掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．