Question

3．室温下，有pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH降为11．（假设溶液混合体积等于稀释前两液体体积之和）
（1）若加入蒸馏水，应加900mL．
（2）若加入pH为10的NaOH溶液，应加1 000mL．
（3）若加入0.01mol•L^-1的硫酸，应加42.9mL．
（4）若加入pH=2的硫酸，应加81.8mL．

Answer 1

分析 （1）先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁=c₂（V₁+V₂）计算加入的水体积；
（2）先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）计算加入的氢氧化钠溶液体积；
（3）先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{V（酸）+V（碱）}$进行解答；
（4）若加入pH=2的硫酸先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{V（酸）+V（碱）}$进行解答；

解答 解：（1）pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，设加入水的体积是V₂，c₁V₁=c₂（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V₂）L，V₂=$\frac{0.01mol/L×0.1L}{0.001mol/L}$=0.9L=900mL，
故答案为：900；
（2）pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V₂，
c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
V₂=1L=1000mL，
故答案为：1000；
（3）0.01mol/L H₂SO₄溶液中氢离子浓度为0.02mol/L，设加入盐酸的体积为V，
c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.02mol/L×V}{0.1L+V}$=0.001mol/L，
解得：V=0.0429L=42.9mL．
故答案为：42.9；
（4）若加入pH=2的硫酸，c（H⁺）=0.01mol/L，应加硫酸溶液体积为V，
c（OH^-）=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×V}{0.1L+V}$=0.001mol/L，
V=0.0818L=81.8ml
故答案为：81.8．

点评 本题考查溶液pH的简单计算、盐的水解原理的应用、物质的分离提纯，题目难度中等，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法，明确酸碱中和反应实质为解答本题的关键，试题培养了学生的化学计算能力．