Question

（1）某温度（T℃）时，水的离子积常数K_w=1×10^-13mol²?L^-2，则该温度

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）25℃，其理由是

 

．
（2）若将此温度下a L pH=11的苛性钠溶液与b L pH=1的稀硫酸混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积之比：
①若所得混合液为中性，则a：b=

 

，此溶液中各种离子的浓度大小顺序是

 

．
②若所得混合液的pH=2，则a：b=

 

，此溶液中各种离子的浓度大小顺序是

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,离子积常数

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则溶液的离子积常数增大；
（2）若将此温度（t℃）下，pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合，此时NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，
①溶液呈中性，说明酸和碱恰好完全反应，根据溶液的酸碱性及电荷守恒确定离子浓度大小；
②若所得混合液的pH=2，根据c（H⁺）=

c(酸)V(酸)-c(碱)V(碱)

V(酸)V(碱)

计算酸碱的体积比，根据溶液的酸碱性及物料守恒判断离子浓度大小．

解答： 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，某温度（T℃）时，水的离子积常数K_w=1×10^-13＞10^-14，则该温度大于25℃，
故答案为：大于；水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃；
（2）若将此温度（t℃）下，pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合，此时NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，则
①若所得混合液为中性，则有0.01a=0.1b，a：b=10：1，混合溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒得c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ），该溶液为盐溶液，硫酸根离子浓度大于氢离子浓度，所以离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：10：1； c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，则有

0.1b-0.01a

a+b

=0.01，a：b=9：2，溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），
溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，硫酸根离子浓度为

0.05×2

2+9

mol/L=0.009mol/L，所以氢离子浓度大于硫酸根离子浓度，根据物料守恒知，c（SO₄ ^2-）＞（Na⁺），氢氧根离子浓度最小，所以离子浓度大小顺序是c（H⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），
故答案为：9：2；c（H⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查酸碱混合的定性判断，会根据溶液的酸碱性及电荷守恒判断离子浓度大小，注意（2）中水的离子积常数是10^-13而不是10^-14，否则会导致错误，为易错点．