Question

11．不同温度下，水溶液中c（H⁺）与c（OH^-）的关系如图所示．回答下列问题：
（1）T℃＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）向a点对应的醋酸溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液至b点，则两溶液的体积不相等（填“相等”或“不相等”）．
（3）d点对应的食盐水pH=6，呈中性性（填“酸”、“中”或“碱”）．
（4）T℃时pH=5的硫酸溶液100mL中，由水电离的c（H⁺）=10^-7mol/L．将此溶液稀释至原体积的1000倍，稀释后溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（S{O}_{4}^{2-}）}$=200．向稀释后的溶液中加入100mL T℃的pH=7的NaOH溶液恰好使溶液呈中性．

Answer 1

分析 （1）根据T℃时Kw值判断；
（2）醋酸与NaOH恰好反应生成醋酸钠，溶液显碱性；
（3）d点对应溶液中氢离子浓度为10^-6mol/L，氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同；
（4）酸溶液中水电离的氢离子浓度等于水电离的氢氧根离子浓度；将此溶液稀释至原体积的1000倍，氢离子浓度约为10^-6mol/L，硫酸根离子的浓度变为原来的$\frac{1}{1000}$；加入T℃的pH=7的NaOH溶液恰好使溶液呈中性，则溶液中溶质为硫酸钠，根据原子守恒计算．

解答 解：（1）T℃时K_w=10^-6×10^-6=10^-12，该温度下的K_w值大于25℃时的K_w，所以T℃＞25℃；
故答案为：＞；
（2）醋酸与NaOH恰好反应生成醋酸钠，溶液显碱性，若要溶液显中性，则醋酸稍过量，所以醋酸与NaOH的体积不相等；
故答案为：不相等；
（3）d点对应溶液中氢离子浓度为10^-6mol/L，则溶液的pH=6，氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同，所以溶液显中性；
故答案为：6；中性；
（4）T℃时pH=5的硫酸溶液100mL中，由水电离的c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-5}}$=10^-7mol/L；将此溶液稀释至原体积的1000倍，氢离子浓度约为10^-6mol/L，硫酸根离子的浓度变为原来的$\frac{1}{1000}$，则稀释后溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（S{O}_{4}^{2-}）}$=$\frac{1{0}^{-6}}{\frac{1}{2}×1{0}^{-5}×\frac{1}{1000}}$=200；加入T℃的pH=7的NaOH溶液恰好使溶液呈中性，则溶液中溶质为硫酸钠，n（Na⁺）=2n（SO₄^2-），由原子守恒可知，所加n（Na⁺）=2×$\frac{1}{2}$×10^-5×0.1=10^-6mol，c（NaOH）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-7}}$=10^-5mol/L，则V（NaOH）=$\frac{1{0}^{-6}mol}{1{0}^{-5}mol/L}$=0.1L=100mL；
故答案为：10^-7mol/L；200；100．

点评 本题考查了离子积常数、溶液pH的计算等知识点，注意离子积常数只与温度有关、与溶液浓度及酸碱性无关，题目难度不大，T℃酸溶液稀释后溶液中的氢离子浓度降到10^-6mol/L即不再下降，但硫酸根会一直降低．