Question

6．现有浓度均为0.1mol•L^-1的下列溶液：①硫酸　②醋酸　③氢氧化钠　④氯化铵
请回答下列问题：
（1）四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）④②③①．
（2）已知T℃，K_W=1×10^-13，则T℃＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”）．在T℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的硫酸b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=10，则a：b=2：9．
（3）25℃时，有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液（x≤6，y≥8），取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：
①若x+y=14，则$\frac{a}{b}$=1（填数据）；
②若x+y=13，则$\frac{a}{b}$=0.1（填数据）；
③该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH（x、y）的关系式为x+y=14+lg$\frac{a}{b}$
（填表达式）．

Answer 1

分析 （1）氯化铵促进水的电离，硫酸、醋酸、氢氧化钠抑制水的电离，酸中氢离子浓度或碱中氢氧根离子浓度越大，水的电离程度越小；
（2）水的电离是吸热，温度升高促进电离，水的离子积增大；
若所得混合溶液的pH=10，溶液呈碱性，氢氧化钠有剩余，表示出剩余氢氧化钠的浓度，结合混合溶液的pH=10计算；
（3）盐酸与氢氧化钠恰好中和，则n（HCl）=n（NaOH），可得a×10^-x=b×$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-y}}$，整理可得：$\frac{a}{b}$=10^x+y-14．

解答 解：（1）氯化铵促进水的电离，硫酸、醋酸、氢氧化钠抑制水的电离，H₂SO₄中氢离子浓度是0.2mol/L、醋酸中氢离子浓度小于0.1mol/L、NaOH中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，所以四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是④②③①，
故答案为：④②③①；
（2）T℃时K_W=1×10^-13＞10^-14，水的电离是吸热，温度升高促进电离，水的离子积增大，故T℃＞25℃，
pH=11的NaOH溶液浓度为$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3 mol/L，pH=1的硫酸中氢离子浓度为0.1mol/L，若所得混合溶液的pH=10，溶液呈碱性，氢氧化钠有剩余，则$\frac{a×1{0}^{-3}-0.1×b}{a+b}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$，整理可得a：b=2：9，
故答案为：＞；2：9；
（3）盐酸与氢氧化钠恰好中和，则n（HCl）=n（NaOH），可得a×10^-x=b×$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-y}}$，整理可得：$\frac{a}{b}$=10^x+y-14．
①若x+y=14，则$\frac{a}{b}$=10^x+y-14=10^14-14=1，故答案为：1；
②若x+y=13，则$\frac{a}{b}$=10^x+y-14=10^13-14=0.1，故答案为：0.1；
③该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，满足$\frac{a}{b}$=10^x+y-14，则x+y=14+lg$\frac{a}{b}$，故答案为：x+y=14+lg$\frac{a}{b}$．

点评 本题考查溶液pH计算、水电电离平衡等，注意理解掌握强酸与强碱混合呈中性时体积之比规律，侧重考查学生分析计算能力．