Question

5．水的电离平衡曲线如图所示：
（1）若以A点表示25℃时水电离平衡时离子的浓度，当温度升高到100℃时，水的电离平衡状态变到B点，则此时水的离子积从10^-14变到10^-12，造成水的离子积变化的原因是温度升高，水的电离程度增大，则溶液这种氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，从而导致Kw增大
（2）已知25℃时，0.1L 0.1mol•L-1的NaA溶液的pH=10，则NaA溶液中所存在的离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（3）25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合，若所得混合溶液pH=9，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为1：9．

Answer 1

分析 （1）结合图示根据水的离子积表达式K_w=c（H⁺）•c（OH^-）及氢氧根离子浓度计算出25℃时和100℃水的离子积，水电离为吸热反应，升高温度能促进水的电离；
（2）根据0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10判断盐的类型；
（3）设出氢氧化钠溶液为x和硫酸溶液的体积为y，根据题中数据列式计算出体积之比．

解答 解：（1）A点25℃时，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-7×1×10^-7=10^-14；
100℃时，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-6mol/L，K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-6×1×10^-6=10^-12，水电离为吸热反应，升高温度能促进水的电离，
故答案为：10^-14；10^-12；温度升高，水的电离程度增大，则溶液这种氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，从而导致Kw增大；
（2）由于0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10，说明溶液显示碱性，属于强碱弱酸盐，故不水解的钠离子浓度大于A-离子浓度，溶液显碱性，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，故答案为：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）设氢氧化钠溶液的体积为xL，硫酸溶液的体积为yL，pH=11的NaOH溶液中，氢氧根离子的浓度为：10^-3mol/L，pH=4的硫酸溶液中氢离子浓度为：10^-4mol/L，
二者混合后溶液的pH=9，溶液酸性碱性，溶液中氢氧根离子的浓度为10^-5mol/L，即氢氧化钠过量，即10^-3mol/L×xL-10^-4mol/L×y=10^-5mol/L（x+y），
解得x：y=1：9，
故答案为：1：9．

点评 本题考查了水的电离平衡分析，离子积常数的计算应用，注意离子积是一定温度下的常数，随温度改变，掌握基础是关键，题目难度中等．