Question

12．下表是不同温度下水的离子积的数据：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积	1×10-14	a	1×10-12

试回答以下问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则a＞1×10^-14（填“＞”、“＜”或“=”），做此判断的理由是升高温度，水的电离程度增大，离子积增大．
（2）25℃时，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4mol/L，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c（Na⁺）：c（OH^-）=1000：1．
（3）在t₂温度下测得某溶液pH=7，该溶液显碱（填“酸”、“碱”或“中”）性．将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H₂SO₄溶液b L混合．
①若所得混合液为中性，则a：b=1：1．
②若所得混合液pH=2，则a：b=9：11．

Answer 1

分析 （1）根据水的电离过程为吸热反应判断；
（2）根据硫酸钠的化学式组成判断c（Na⁺）：c（SO₄^2- ）；根据常温下氢离子浓度计算c（Na⁺）：c（OH^-）；
（3）在t₂温度下，水的离子积为1×10^-12．
①若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应；
②若所得混合液的pH=2，酸过量，根据c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{总}}$计算．

解答 解：（1）水是弱电解质，存在电离平衡，电离过程为吸热反应，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大，
故答案为：＞；升高温度，水的电离程度增大，离子积增大；
（2）硫酸钠溶液中一定满足c（Na⁺）：c（SO₄^2- ）=2：1；硫酸钠溶液中c（Na⁺）：c（OH^-）=2×5×10^-4 mol•L^-1：1×10^-7 mol•L^-1=1000：1，
故答案为：1000：1；
（3）在t₂温度下，水的离子积为1×10^-12．当显中性时，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-6mol/L，溶液的pH=6，故pH=7的溶液显碱性．
①若所得混合液为中性，酸碱恰好完全反应，则有0.1mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a：b=0.1：0.1=1：1，
故答案为：1：1；
②若所得混合液的pH=2，酸过量，c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{总}}$=$\frac{0.1mol/L×bL-0.1mol/L×aL}{（a+b）L}$=0.01，
解之得：a：b=9：11，
故答案为：9：11．

点评 本题考查酸碱混合pH的计算，明确浓度与pH的换算、酸碱混合溶液为中性、碱性时离子浓度的关系等是解答本题的关键，题目难度中等．