Question

9．常温下，将pH=13的NaOH溶液平均分成两份，一份加适量水，另一份加入与该NaOH溶液物质的量浓度相同的适量硫酸后，pH都降低为12，则加入的水与硫酸的体积之比为多少？

Answer 1

分析 此题为溶液PH的计算，涉及两种题型，一种为溶液的稀释，NaOH稀释时，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变计算所加水的体积；
另一种为酸碱溶液的混合，先计算溶液剩余的氢氧根离子，根据c（OH^-）=$\frac{c（O{H}^{-}）•{V}_{碱}-c（{H}^{+}）•{V}_{酸}}{{V}_{碱}+{V}_{酸}}$计算需要硫酸的体积．

解答 解：根据题意氢氧化钡平均分成2份，设每份都为1L，将pH=13的NaOH加适量的水，pH降为12，则体积是原NaOH体积的10倍，说明所加的水的体积是原溶液的9倍，即水的体积为9L；
pH=13的NaOH溶液，氢离子浓度为：c（H⁺）=1×10^-13mol/L，氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=1×10^-1mol/L，另一份加入与该NaOH物质的量浓度相同的适量硫酸溶液后，pH也将为12，氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=1×10^-2mol/L，可设酸液体积x，依题意可列出下列等式：10^-1mol/L×1L-10^-1mol/L×2×xL=10^-2mol/L×（1+x）L，解之得x=$\frac{9}{21}$L，则加入的水与硫酸的体积比为9：$\frac{9}{21}$=21：1，
答：加入的水与硫酸的体积之比为21：1．

点评 本题考查关于pH的计算，综合性强，涉及溶液的稀释和酸碱中和后混合液的pH计算，具有一定的难度，解题的关键是概念清楚关于pH的计算，在熟练掌握基础知识的同时，还应根据题目的要求，灵活运用，解决实际问题．